Респираторные патогены, вовлекаемые в респираторный

ПРОБЛЕМЫ ПАНДЕМИИ СВИНОГО ГРИППА
И.Д. Дрынов, Н.А. Малышев, К.Д. Франк
Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН
Инфекционная клиническая больница №1,Москва
Стремление объяснить все истоки возникновения пандемий, а тем более эпидемий
только вирусологическими аспектами проблемы, или только новизной возникшего
штамма вируса гриппа явно недостаточно для понимания всей сложности проблемы
эпидемического массового распространения гриппа и гриппоподобных острых
респираторных вирусных инфекций.
Традиционно высокий уровнь заболеваемости всего комплекса ОРВИ, включая
грипп, преподносится исключительно как проблема гриппа. Комплекс ОРВИ - это не
смесь разрозненных моноинфекций, а единая система взаимосвязанных инфекций, что
требует единого подхода к пониманию закономерностей развития эпидемического
процесса и представлению об оптимальности системы профилактики массового
распространения ОРВИ. Грипп, как массовое явление, затрагивающее основную часть
населения, развивается лишь на фоне предшествующего воздействия других менее
агрессивных возбудителей комплекса ОРВИ (парагрипп, аденовирусы и многие другие),
но вызывающих ослабление иммунной системы человека и, соответственно, повышающих
возможность массового распространения гриппа среди населения.
Основной вопрос – почему грипп вызывает такие страхи и с чем это связано?
Какие свойства самого вируса воспринимаются как очень опасные, и насколько это
оправдано? Исключительно ли только вирус обеспечивает все в возникновении и
развитии массовых эпидемических процессов, затрагивающих подавляющую часть
населения стран мира? Где истоки и возможно заблуждения относительно такого
страшного могущества вируса гриппа?
В истории и эпидемиологии гриппа многое указывает на его сапронозное
происхождение. Способность вирусов преодолевать активность иммунной системы
начала формироваться с реликтовых взаимоотношений с изначальными обитателями
первичного океана, амебами и простейшими. Предположение наличия для этих вирусов
природного резервуара среди простейших и других гидробионтов, объясняет многие
особенности развития гриппозных эпидемий.
Важно отметить, что вирусы в экосистемах чаще всего играют роль чистильщиков
– их размножение приводит к гибели зараженных ими клеток. Будучи чрезвычайно
многочисленными в водах океана, вирусы влияют на биопродуктивность и состав
сообществ гидробионтов.
Вирусы гриппа у диких уток репродуцируются преимущественно в клетках
кишечного тракта, не вызывая симптомов какого-либо заболевания. Вирусы гриппа от
водоплавующих птиц выделены из свежих фекалиев и концентрата компонентов воды.
Это свидетельствует о том, что водный путь передачи достаточно эффективен и вирусы
могут свободно передаваться и другим видам животных в водной среде. Показательны
вспышки заболеваний среди лосося на рыбоводческих фермах, вызванные вирусом
близким к вирусам гриппа А. Наличие варианта вируса в водном резервуаре вирусов
гриппа А может быть сопряжено с рекомбинацией и реассоциацией геномов, что может
привести к формированию новых, возможно патогенных штаммов вируса.
Простейшие гидробионты, свободные амебы являются предками макрофагов и
резервуаром возбудителей инфекционных болезней. Простейшие сформировали
способность
микробов
преодолевать
защитный
ответ
иммунной
системы
инфицированного организма. Вирусы гриппа поражают макрофаги человека, снижая его
активность
Способность вируса гриппа к генерализации инфекции обусловлена активным
подавлением иммунной системы, что отягощает состояние больного. Понимание
патогенеза инфекционных заболеваний требует четкого представления о характере
активности микробов в сопоставлении с реакций иммунной системы инфицированного
организма.
Выход вирусов гриппа в периферическую кровь, при нарушении барьерной
функции эпителия верхних дыхательных путей (в связи с появлением нового белка РВ1F2), может иметь очень серьезные последствия, проявляющиеся в индукции массовой
гибели моноцитов и макрофагов, которые выполняют ключевые функции в запуске
реакций неспецифического иммунитета и являются основными источниками
провоспалительных цитокинов.
Последнее свойство делает патогенные вирусы гриппа сходными с вирусом Эбола,
для которого характерно поражение клеток иммунной системы и системное поражение
органов через чрезмерную индукцию выброса провоспалительных цитокинов и прямое
токсическое действие поверхностного гликопротеида (GP) на клетки эндотелия сосудов.
Американские ученые предполагают наличие у вирусов гриппа мощного
токсического фактора, который поражает все органы человека. Скорее это способность
вируса к генерализации процесса в связи с его способностью подавлять активность
иммунной системы. Вероятно, что это звено патогенеза гриппозной инфекции является
одним из важнейших в развитии тяжелых форм заболевания, а белок РВ1-F2, являясь
классическим виропорином, напоминает бактериальные токсины и способен вызвать
системные поражения органов и лейкопению, снижающие устойчивость к инфекциям.
Вирус гриппа в связи с его высокой контагиозностью и способностью к
генерализации (отягощению) процесса быстро «выжигает» доступное население, отделяя
его от контактов с остальной частью населения, в то время как для его массового
распространения требуется приток большой массы восприимчивых. Именно эту роль
праймирования людей, подготовки массовой восприимчивости к гриппу выполняют в
сентябре, в начале эпидцикла возбудители гриппоподобных ОРВИ (аденовирусы,
парагрипп, RS), за счет провоцирования вторичных иммунодефицитов среди людей.
Важно отметить, что в конце 1990-х гг. воссоздали вирус возбудителя гриппа,
унесшего в 1918–1920-х гг. до 20 млн. жизней по всему миру. Однако причина столь
высокой смертности во время той злополучной пандемии, названной «испанкой», не была
полностью воспринята.
Изучение проблемы испанки во многом решена важным экспериментом. Из тканей
тела одного из умерших, оказавшегося в вечной мерзлоте на Аляске, извлекли материал,
необходимый для изучения структуры вируса H1N1. Был воссоздан вирус, которым
заразили макак-резусов. Первые симптомы заболевания появились в течение первых суток
после инфицирования, а последующее разрушение легочных тканей было столь
масштабным, что животные буквально захлебнулись бы в своей собственной крови.
Полученная в опытах на обезьянах клиника болезни, действительно похожа на
описанную врачами в годы, когда свирепствовала испанка. Непосредственный «удар» по
легким наносил не вирус непосредственно, а провоцируемый вирусом организм, таким
образом реагирующий на воздействие вируса. У обезьян, зараженных H1N1, был
обнаружен гораздо более высокий, чем при других вирусных инфекциях, уровень
содержания защитных белков, которые нейтрализуют вирус, но при этом наносят ущерб и
тканям организма. В ходе анализа выяснилось: в этом процессе, похоже, участвует ген
RIG-1, который считают одним из ключевых компонентов иммунной системы.
Очень важно подчеркнуть – проведенные исследования вывели на гены
человека, ответственные за клинику испанки. Эти исследования приближает к
пониманию истинных причин массовой гибели людей во время отдельных пандемий
этой болезни, да, видимо, и многих других.
Анализ клиники болезни в разные пандемии гриппа указывает, что испанка – это не
болезнь, вызванная каким-то новым и особо патогенным вирусом гриппа, а
патологический синдром, встречающийся практически при всех пандемиях этой болезни.
По своей сути испанка – это гиперреакция иммунной системы человека на возбудитель
гриппа, эпидемическая выраженность которой зависит от частот отдельных
неустановленных генов, накопившихся в человеческой популяции за определенный
период времени (в течение ряда поколений). Клиника болезни у индивидуума
определяется сочетанием таких генов.
Подобная реакция организма на вирус, сопряженаая с наследственной
генетической предрасположенностью к парадоксальному ответу иммунной системы
на антиген, близка по своей природе к патологической аллергической реакции
организма на аллерген (антиген), способной выступить в виде смертельного
анафилактического шока.
Мутации генов людей, лежащие в основе клиники испанки, вне эпидемического
процесса могут рассматриваться как нейтральные. Но при контакте с возбудителем гриппа
носители этих мутаций подпадают под действие естественного отбора. Появление во
время эпидемий гриппа осложнений, характерных для испанки, означает накопление в
популяциях людей высокочувствительных к вирусу гриппа генотипов; их исчезновение на
длительный период времени означает выделение вирусом гриппа людей этих генотипов.
После пандемии 1918–1920 гг. каждая последующая пандемия гриппа сопровождалась
меньшим количеством осложнений, характерных для испанки, и меньшей смертностью
населения, чем предыдущая.
Важно разделить возможность возникновения новых вариантов вируса гриппа
и необязательность превращения их в эпидемически значимые, то есть способные
вызвать массовую заболеваемость среди людей. А именно это мы и имеем в
настоящее время – есть новизна вируса, но нет массовой заболеваемости. Есть более
высокая частота тяжести заболеваемости, смертности, что является еще одной
отягощающей характеристикой вируса гриппа. В сумме можем иметь – новизну
вируса, тяжесть заболевания и возможную массовость, но чаще не одновременно.
Одновременность вспышек гриппозной инфекции у разных таксонов животных,
вызванных близкими штаммами вируса связано со способность адаптироваться к
широкому спектру хозяев. Название "свиной грипп" появилось вследствие того, что
свиньи способны выступить "плавильным котлом", в котором перемешиваются несколько
штаммов вируса гриппа, содержавших генетический материал свиней, птиц и человека.
Отмечается
тенденция
к
увеличению
количества
вариантов
антигенов,
перераспределения вариантов и перекрестная передача свиного гриппа другим видам. Но
H1N1 - это тот же штамм вируса, который вызывает регулярные сезонные вспышки
гриппа у людей уже длительные годы совместно с H3N2. Однако нынешняя
разновидность штамма H1N1 содержит генетический материал, который обычно можно
обнаружить в вирусах, поражающих людей, птиц и свиней. Необычно для нынешней
ситуации и то, что среди умерших от болезни - много молодых. Обычно грипп больше
всего поражает пожилых людей и детей младшего возраста.
Антигенные варианты свиного гриппа отмечались в Канаде и США, Это вызвало
локальные вспышки, связанные с вариантами H1N1. Имеются свидетельства о
циркуляции вируса гриппа человека среди свиней в Европе и Англии. Вирус птичьего
гриппа был выделен у свиней в Китае.
По состоянию на лето 2009 г. из 33 стран поступили официальные сообщения о
5728 случаях инфицирования гриппом A(H1N1).
Из Мексики поступили сообщения о 2059 лабораторно подтвержденных случаях
заболевания людей, 56 из которых закончились смертельным исходом. Из Соединенных
Штатов Америки поступили сообщения о 3009 лабораторно подтвержденных случаях
заболевания людей, три из которых закончились смертельным исходом. Из Канады
поступили сообщения о 358 лабораторно подтвержденных случаях заболевания людей,
один из которых закончился смертельным исходом.
Сообщения о лабораторно подтвержденных случаях без смертельных исходов
поступили из следующих стран: Австралии (1), Австрии (1), Аргентины (1), Бразилии (8),
Гватемалы (3), Германии (12), Дании (1), Израиля (7), Ирландии (1), Испании (98), Италии
(9), Канады (214), Китая (3), Колумбии (6), Коста-Рики (1), Кубы (1), Нидерландов (3),
Новой Зеландии (7), Норвегии (2), Панамы (29), Польши (1), Португалии (1), Республики
Корея (3), Сальвадора (4), Соединенного Королевства Великобритании и Северной
Ирландии (68), Таиланда (2), Финляндии (2), Франции (13), Швеции (2), Швейцарии (1) и
Японии (4).
Важно отметить, что множество точек заноса вируса инфицированными
лицами, но без инициации объединения разрозненных точек, без слияния в единый
массовый процесс, затрагивающий население Всего мира вряд ли можно
воспринимать как истинную пандемию.
Анализируя основные вопросы пандемии свиного гриппа, можно подметить, что
пандемический вирус скорее не тот, который вызвает массовую заболеваемость, а тот
который доминирует среди лабораторно обследованных изолятов от отдельных больных с
гриппоподобным заболеванием.
Таким образом, достижение массовости эпидемического процесса, кроме новизны
вируса гриппа, должно быть связано или массой восприимчивых (задаваемых ОРВИ в
сентябре, а также генетически предрасположенных) или с массой очагов, способных к
слиянию, объединению (как это ожидается, но не происходит по странам мира с
единичными случаями заболеваний). Массового распространения заболеваемости среди
населения стран от отдельных случаев реально не происходит, тогда необходимо принять
иной вариант – массовость за счет предшествующего воздействия ОРВИ, открывающего
для гриппа массу восприимчивых за счет вторичного иммунодефицита.
Так что для развертывания эпидемии необходима не только новизна и высокая
патогенность (активность) вируса, но и массовая предрасположенность людей (как
наследственная, так и вторичная под воздействием ОРВИ) к инфекции. В результате
высокой контагиозности и патогенности вируса гриппа, ведущей к высокой тяжести
заболеваемости и высокой смертности, происходит быстрое выбывание зараженных из
контакта с остальной частью населения, что неизбежно приведет к затуханию процесса
распространения, связанного с вирусов гриппа. У новизны и высокой патогенности есть,
таким образом, обратная сторона – неспособность к поддержанию длительного массового
процесса. Возможность развития массового эпидпроцесса задается врожденной
наследственной предрасположенностью и ростом восприимчивости под предшествующим
воздействием возбудителей «мирных» ОРВИ, обладающих достаточно высокой
контагиозностью и невысокой патогенностью, что и открывает ворота к широкому
воздействию более активных и агрессивных вирусов гриппа.
Все перечисленное заставляет задуматься о полноте существующего представления
о закономерностях возникновения и эпидемического распространения заболеваний под
воздействием единого комплекса ОРВИ, включая грипп, об адекватности существующей
системы профилактики массового распространения острых респираторных вирусных
инфекций.