На сельской ярмарке в Мэриленде в 2017 году выставочные свиньи выглядели неважно.Фермеры сообщали о лихорадке у свиней, воспалённых глазах и насморке.
Но пока организаторы ярмарки беспокоились о свиньях, департамент здравоохранения Мэриленда был озабочен группой заболевших посетителей.Некоторые из них гладили свиней, а другие просто находились рядом с их загонами. Однако вскоре у 40 посетителей был диагностирован свиной грипп.
Чаще всего больные животные не заражают людей.Но когда это происходит, такие межвидовые инфекции, или «перепрыгивания» вирусов на нового хозяина, могут привести к смертельным эпидемиям.
Как же патогены одной разновидности способны заразить другую, и почему эти переходы так опасны?
Вирусы — это вид органических паразитов, заражающих практически все формы жизни.Чтобы выжить и размножаться, они должны пройти три этапа: контакт с восприимчивым хозяином, заражение и репликацию, а затем передачу другим особям.
В качестве примера рассмотрим человеческий грипп.Сначала вирус гриппа находит нового хозяина и проникает в его дыхательные пути.
Это не так сложно, но чтобы выжить в новом теле, вирус должен успешно инфицировать его, прежде чем будет пойман и уничтожен иммунной системой.
Для выполнения этой задачи вирусы развили специфические взаимодействия с видами своих хозяев.Человеческие вирусы гриппа покрыты белками, адаптированными для связывания с соответствующими рецепторами на клетках дыхательных путей человека.
Попав внутрь клетки, вирус использует дополнительные адаптации, чтобы захватить репродуктивный механизм клетки-хозяина и воспроизвести собственный генетический материал.
Теперь вирусу остаётся лишь подавить или обойти иммунную систему хозяина достаточно долго, чтобы успеть размножиться до нужного уровня и заразить больше клеток.
На этом этапе грипп может передаваться следующей жертве через любой контакт с заражёнными телесными жидкостями.
Однако простое чихание также приводит вирус в контакт с домашними животными, растениями или даже с вашей едой.Вирусы постоянно сталкиваются с новыми видами и пытаются их заразить.
Чаще всего это заканчивается неудачей.В большинстве случаев генетические различия между двумя хозяевами слишком велики.
Для вируса, адаптированного к заражению человека, клетка салата будет чуждым и негостеприимным ландшафтом.
Но в окружающей среде циркулирует огромное количество вирусов, каждый из которых имеет потенциал встретить нового хозяина.Поскольку вирусы быстро размножаются миллионами, они могут быстро развивать случайные мутации.
Большинство мутаций не оказывает никакого влияния или даже является вредными, но небольшая часть может позволить патогену лучше заражать новый вид.
Шансы выиграть в этой разрушительной генетической лотерее увеличиваются со временем или если новый вид близок к обычному хозяину вируса.Для вируса, адаптированного к другому млекопитающему, заражение человека может потребовать лишь нескольких удачных мутаций.
А вирус, адаптированный к шимпанзе, одному из наших ближайших генетических родственников, может вообще почти не требовать изменений.
Для успешного перехода вируса на нового хозяина требуется больше, чем просто время и генетическая схожесть.Некоторые вирусы легко проникают в клетки нового хозяина, но затем не могут избежать иммунной реакции.
Другие могут с трудом передаваться новым хозяевам.Например, они могут сделать кровь хозяина заразной, но не его слюну.
Однако, как только вирус достигает стадии передачи, он становится гораздо опаснее.Теперь, развиваясь внутри двух хозяев, патоген имеет в два раза больше шансов мутировать в более успешный вирус.
И каждый новый хозяин увеличивает вероятность полноценной эпидемии.
Вирусологи постоянно ищут мутации, которые могут повысить вероятность перехода вирусов, таких как грипп.Однако предсказать следующую возможную эпидемию — серьёзная задача.
Существует огромное разнообразие вирусов, которое мы только начинаем изучать.Исследователи неустанно изучают биологию этих патогенов.
И благодаря мониторингу популяций для быстрого выявления новых вспышек они могут разрабатывать вакцины и протоколы сдерживания, чтобы остановить эти смертельно опасные болезни.
Comments