Читать книгу "Вирусы. Драйверы эволюции. Друзья или враги? - Майкл Кордингли"

Глава 13

Вирусные зоонозы и животные резервуары

Среди вирусов порядка Filoviridae все виды родов эболавирусов и марбургвирусов вызывают вспышки геморрагической лихорадки либо среди людей, либо среди приматов. Несмотря на то что поражения людей встречаются относительно редко, за последние пятнадцать лет накопилось много данных о том, что эти вирусы циркулируют в крупных популяциях приматов, обитающих в обширных лесных регионах центральной Африки. Гибель большого числа высших обезьян вызывается этими вспышками, и, действительно, вирус Эбола угрожает выживанию горилл и обыкновенных шимпанзе, последним убежищем которых в экваториальной Африке являются Габон и Конго. Болезнь соперничает с разрушением ареала обитания и хищнической охотой в качестве причины катастрофического уменьшения численности популяции высших обезьян более чем на 50 % за период с 1983 по 2000 год (Walsh et al., 2003). В 2004 году ученые принялись выявлять в крови высших обезьян антитела, реагирующие на вирусы. У одной из каждых восьми обезьян были обнаружены антитела к эболавирусам, что указывало на текущую или перенесенную инфекцию и говорит о том, что вирус широко циркулирует в крупных обезьяньих популяциях (Leroy, Tefler et al., 2004). Кроме того, были обнаружены данные об инфицировании и других приматов: мандрилов, бабуинов и мартышек, а также одной особи дукера, разновидности антилопы. Более того, антитела к эболавирусам были обнаружены у приматов, обитающих на территории других африканских стран, где никогда не наблюдали вспышки среди людей. Те же авторы расширили свое исследование, предприняв анализ филогенетической идентичности линий эболавирусов в организмах диких высших обезьян (Wittmann et al., 2007; Leroy, Rouquet et al., 2004). В результате они обнаружили значительное генетическое разнообразие среди циркулирующих вирусов. Кроме того, ученые выяснили, что определенные линии вирусов эффективно распространялись в семействах обезьян, но одновременно имели место многочисленные случаи передачи вирусов из животного резервуара приматам, как мы видим это при вспышках лихорадки Эбола среди людей, когда эти вспышки вызываются генетически разными линиями. В одном, наиболее поразительном наблюдении были секвенированы геномы эболавирусов, выделенные у двух лежавших рядом трупов шимпанзе. Естественно, ученые ожидали, что обнаружат весьма родственные штаммы вирусов, принадлежащих одной цепи передачи (эти шимпанзе, скорее всего, принадлежали одному семейству или стаду). Но все оказалось по-другому: обнаружилось, что шимпанзе были инфицированы вирусами разных линий. Шимпанзе-сородичи были независимо инфицированы генетически разнородными вирусами.

Таким образом, представляется, что множественные вариантные штаммы эболавирусов циркулируют в африканских лесах совместно и на очень высоком уровне и в результате эпидемий широко распространяются в обезьяньих популяциях. В большинстве случаев филовирусы попадают в человеческие популяции вследствие передачи от инфицированных приматов, но относительно высокая смертность заболевших обезьян препятствует тому, чтобы они стали истинным резервуаром для вызывающих заболевание вирусов. Для поддержания существования устойчивого резервуара нехарактерен столь высокий уровень заболеваемости и смертности. Начались поиски другого виновника, и совсем недавно было обнаружено, что основным животным резервуаром филовирусов являются летучие мыши. В течение последних десятилетий постепенно накапливались данные, подкрепляющие эту идею: сначала это были серологические данные, свидетельство существования противовирусных антител, а затем из тканей здоровых летучих мышей были выделены вирусы, чьи геномы были секвенированы (Leroy et al., 2005; Olival, Hayman, 2014). Типичное для вирусов, циркулирующих в своем природном резервуаре, генетическое разнообразие вирусов популяции диких летучих мышей было намного больше разнообразия, наблюдаемого при исследованиях во время вспышек лихорадки Эбола. Еще более удивительным было то, что разнообразные вирусные генотипы были выделены из летучих мышей, обитавших в одном географическом ареале. Возможность является ключевым фактором возникновения зооноза, а географическая обширность ареала обитания животных резервуара дает доступ на территории, где болезнь вырывается за пределы этого резервуара. Так на самом деле и происходит в Африке, где инфицирование вирусом Эбола обнаружено у трех видов фруктовых летучих мышей Hypsignatus monstrosus, Epomops franqueti и Myonycteris torquata, которые обитают в лесах совместно с приматами в тех областях Африки, где наблюдают вспышки лихорадки Эбола (Leroy et al., 2005). Вполне вероятно, что многие виды летучих мышей (при этом нельзя исключить и других животных) могут быть носителями филовирусов, и, как можно представить себе, каждый вид характеризуется особым взаимодействием с паразитирующими на нем вирусами, что создает отличия в давлении отбора на разные циркулирующие вирусы. Этот феномен приводит к запуску процесса уравновешивающего отбора и поддержания генетического разнообразия, обеспечивающего возможность межвидовой передачи.

В большинстве случаев заражение людей происходит в результате контакта с инфицированными приматами, но есть примеры прямой передачи вируса от летучих мышей людям. В некоторых отдельных сообщениях о начале вспышки лихорадки Макона в 2013–2015 годах говорилось, что первые случаи заболевания наблюдали у детей, игравших в дупле дерева близ деревни Мелианду. В этом дупле, как рассказывали местные жители, обосновалась колония лолибело, местное наименование, которое в буквальном переводе означает: «мышь, умеющая летать» (на самом деле это насекомоядное, представитель вида Mops condyluru). Дети устроили охоту на животных, ловя их палками и поджаривая затем на шампурах. Вероятно, эта забава и привела к возникновению эпидемической вспышки беспрецедентного масштаба.

Обычные подозреваемые

Африканские летучие мыши являются резервуаром вируса Эбола; вирус Марбург инфицирует летучих мышей в Египте. Эти популяции летучих мышей нечасто, но с достаточной регулярностью передают вирусы людям либо непосредственно, либо через промежуточных хозяев. На основании накопленных данных о том, что летучие мыши являются главным резервуаром филовирусов и источником зоонозов, ученые буквально прочесали дикие популяции летучих мышей в попытке обнаружить другие филовирусы, и исследователи не были разочарованы. Когда ученые исследовали причины необычайно высокой смертности среди популяции этих насекомоядных в Испании, был обнаружен филовирус доселе неизвестного рода (Negredo et al., 2011). Этот вирус, похожий на эболавируса был назван вирусом Льовиу. Остается неясным, несет ли именно этот вирус ответственность за высокую смертность среди летучих мышей вида Miniopterus schreibersii, но широкое распространение этого вида по всей Западной Европе дает повод для беспокойства. В организмах фруктовых летучих мышей в Бангладеш были обнаружены антитела, реагирующие с вирусами лихорадки Эбола и эболавирусом Рестона (который в природе циркулирует на Филиппинах), а китайские ученые выявили и секвенировали РНК родственных филовирусам вирусов, поражающих местных летучих мышей (Olival et al., 2013; He et al., 2015). Все выявленные признаки указывают на то, что филовирусы широко распространены в природных животных резервуарах на многих континентах, во всяком случае, совершенно определенно в Европе, Африке и материковой Азии. Тем не менее легкость, с какой эболавирусы, циркулирующие в популяциях фруктовых летучих мышей, передаются людям искючительна, во всяком случае, нет сообщений об инфицировании людей вирусом Льовиу в Европе или похожими на филовирусы вирусами в Китае. Ни там, ни там не было до сих пор зарегистрировано ни одного случая геморрагической лихорадки. Представляется вероятным, что на шансы возникновения зоонозов влияют антропогенные эпидемиологические факторы; охота на летучих мышей в Африке и употребление в пищу их мяса и тесные контакты людей с дикой природой играют, должно быть, значимую роль в эпидемиологии этого зооноза. Другим значимым фактором, который нельзя сбрасывать со счетов, является доступность многочисленных промежуточных хозяев. В лесах Африки обитают приматы Старого Света, которые служат главными переносчиками инфекции в человеческую популяцию. Лишенные таких удобных посредников филовирусы обеих Америк и Европы имеют существенно меньше возможностей для проникновения в организм человека, несмотря на их обилие в дикой природе, в популяциях летучих мышей.