Коронавирус: шесть главных вопросов и шесть научных ответов на них
Начавшаяся в Китае пандемия захлестнула весь мир, закрыла границы, театры, музеи и рестораны и смела с полок супермаркетов макароны и туалетную бумагу. Коронавирусом заболели сотни тысяч людей — несколько тысяч уже погибли. Проживающий в Нанкине (Китай) врач-исследователь и создатель телеграм-канала kaxpax Павел Хаснулин рассказал «Ножу» о том, как распространяется коронавирус, насколько он опасен и стоит ли ждать эффективных методов лечения от него.
30 декабря 2019 года в Ухане (武汉, wǔhàn — административная столица провинции Хубэй) были обнародованы 27 случаев госпитализации пациентов с симптомами тяжелой пневмонии неизвестного происхождения. 9 января 2020-го Центр по изучению инфекционных заболеваний распространил информацию о выделении у первого пациента ранее не описанного штамма коронавируса, подозреваемого в качестве причины этой пневмонии. К этому времени, а точнее за первые три дня 2020 года, в Ухане был зарегистрирован 41 случай острых респираторных инфекций с подозрением на ту же самую причину и один летальный исход — 61-летняя женщина с тяжелой формой пневмонии. Большинство случаев инфицирования связали с посещением продуктового базара с рыбной спецификой (华南海鲜批发市场), который сразу же закрыли на карантин 1 января 2020-го. 8 января в Бангкоке была госпитализирована женщина с симптомами острой респираторной инфекции, прилетевшая из Уханя. Согласно данным ВОЗ, у нее был выделен и генетически секвенирован тот же самый штамм коронавируса. Однако 61-летняя пациентка, которая, по сообщению таиландских источников, выздоровела, не посещала закрытый рынок морепродуктов. Дальнейшая история развития эпидемии и детали доступны в совместном отчете ВОЗ и представителей КНР [1].
передача вируса происходит капельным и контактным путями (точнее, оба способа являются контактными, подразумевается, что вирус распространяется как прямым контактом с инфицированным, так и непрямым — через капли в воздухе и предметы) [2, 3,4], аэрогенный путь до сих пор не подтвержден [5];
заболеваемость не имеет четкой возрастно-половой направленности, болеют все, однако у пожилых и ослабленных людей течение тяжелое, а у мужчин в целом манифестации инфекции встречаются чаще, чем у женщин [6, 7];
инкубационный период от 3 до 7 дней, заразность сохраняется в течение 14 дней. возможно асимптоматическое течение и инфицирование во время инкубационного периода [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14], сообщается о соинфицировании с вирусом гриппа [15];
происхождение вируса, предположительно, отслеживается до китайских подковоносых летучих мышей, однако передача к человеку, скорее всего, произошла через другой вид [16, 17];
генетический и протеомный анализ семи образцов коронавируса выявил сродство рецепторам ACE2 (ангиотензин-превращающий фермент 2 типа), который принимает активное участие в регуляции сердечно-сосудистой деятельности и широко представлен в эндотелиальных клетках сосудов организма [18];
распространение инфекции эффективно контролируется только карантинными мероприятиями [19, 20].
Стоит ли паниковать и бояться коронавирусной пневмонии?
Кратко — нет, если вести здоровый образ жизни: рационально и сбалансированно питаться, поддерживать адекватную двигательную активность, соблюдать режим, не подвергать организм хроническому воздействию вредных факторов и сохранять психоэмоциональную стабильность.
Вместе с тем нужно помнить, что каждый человек несет ответственность за распространение инфекционных агентов. Чтобы прекратить «цепную реакцию», нужно исключить себя из трансляционной сети — социально дистанцироваться/самоизолироваться.
Для профилактики респираторных инфекций достаточно соблюдать базовые правила гигиены:
мыть руки, лицо и промывать нос регулярно и особенно после похода на улицу и посещения общественных мест;
избегать тесного и длительного контакта с людьми, проявляющими симптомы простуды;
мыть и термически обрабатывать пищу;
проводить регулярные дезинфекционные мероприятия в местах общего пользования [21, 22,23];
выполнять рекомендации международных, национальных и региональных экспертных организаций в сфере здравоохранения.
Здоровый организм постоянно адаптируется к условиям среды, в том числе к бесконечному количеству эволюционирующих инфекционных агентов, с которыми контактирует всегда и везде.
Неспецифическая резистентность здорового организма позволяет всем системам функционировать нормально, практически не обращая внимания даже на самые «злые» микроорганизмы, или переносить инфекционные атаки в легкой форме. Однако в случае, если внутренние резервы недостаточны по одному и особенно нескольким направлениям взаимодействия с инфекционными агентами, возможен серьезный урон здоровью. Именно поэтому важно всегда поддерживать свой организм в лучшем состоянии, тогда никакие зоонозные эпидемии смертельно страшны не будут.
Что такое коронавирусы?
Коронавирусы — распространенная семья микроорганизмов. Это — +РНК-вирусы с внешней липопротеиновой оболочкой, напоминающей по форме солнечную корону, откуда и название. Коронавирусы способны вызывать широкий набор патологических процессов у птиц, домашних и не очень млекопитающих, в том числе у человека. Обычно поражаются слизистые дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, легочная и нервная ткани. На сегодняшний день описаны семь штаммов коронавируса у человека. Большинство вызывает острые поражения верхних дыхательных путей, то есть обычную простуду, или расстройства пищеварения. Ранее были описаны два штамма, вызвавшие серьезные эпидемии.
В 2002–2003 годах около 8000 человек были госпитализированы с тяжелым острым респираторным синдромом (Severe acute respiratory syndrome, SARS), вызванным вирусом SARS-CoV. Эпидемия началась в провинции Гуандун, откуда и распространилась по всему миру с 775 летальными случаями, преимущественно на юге КНР и в Гонконге. Позже китайские эпидемиологи установили, что промежуточным источником вируса были циветты (азиатские родственники кошек), а первичным резервуаром — подковоносые летучие мыши в провинции Юньнань.
Другая эпидемия, получившая название «ближневосточный респираторный синдром» (Middle East respiratory syndrome, MERS), началась в 2012 году в Саудовской Аравии и продолжалась до 2015 года, достигнув Южной Кореи. Зарегистрировано более тысячи заболевших, при этом более трети — 431 — с летальным исходом. Источником вируса MERS-CoV (HCoV-EMC/2012) вновь были летучие мыши, а наибольшее число носителей зарегистрировано среди верблюдов.
Свежевыявленный уханьский вирус сначала получил временное название 2019-nCoV, позже был переименован в SARS-CoV-2.
А что с лечением?
Для начала напомню, что вирусы — не совсем живые организмы, поэтому убить их практически невозможно: «то, что мертво, умереть не может». Вирус можно разобрать на части, инактивировать его репродуктивный аппарат, заблокировать или разрушить белки, при помощи которых он проникает внутрь клетки, — всем этим занимается иммунная система, и практически никакими внешними воздействиями повлиять на вирус внутри организма невозможно, специфическая противовирусная терапия малоэффективна.
Разработка вакцин — процесс длительный и чрезвычайно затратный, в ближайшее время ожидать появления вакцинных препаратов против этих видов вирусов сомнительно.
Поэтому лечение на данный момент заключается в поддерживающей, «общеукрепляющей» терапии, обеспечении организма питательными веществами, изоляции от возможных вторичных инфекций и профилактике осложнений.
Почему так часто эпидемии начинаются в Китае?
Потому что высокая плотность населения в совокупности с высокой же концентрацией домашних животных, особенностями рациона и жилищных условий, посредственной экологической обстановкой, слабой гигиеной, климатическими и другими факторами способствуют быстрому распространению инфекций внутри Южной и Восточной Азии и Китая в частности. А значительный прогресс в сфере мобильности и коммуникаций современного Китая со всем миром позволил эпидемиям быстрее выходить за пределы региона.
Многие, скорее всего, уже слышали или читали о том, что новый коронавирус пытаются лечить всем подряд — от народных средств до дорогостоящих высокотехнологичных препаратов и экстракорпоральной мембранной оксигенации. Поэтому в качестве очередной профилактической меры на пути к здравомыслию и перед тем, как перейти к самой замысловатой, политэкономической части о противовирусных препаратах, считаю необходимым разобрать механизмы взаимодействия вируса с организмом. Поскольку только так можно адекватно оценить перспективы каждого предлагаемого фармакологического средства.
Как работает коронавирус: простое объяснение
Как работает коронавирус: продвинутое объяснение
Коронавирусы распространяются как прямым (прямой контакт с инфицированным), так и непрямым (капельным, фекально-оральным, через предметы) контактными способами [26, 27]. Новый коронавирус (SARS-CoV-2) показал сродство клеточному рецептору ACE2 (ангиотензин-превращающий фермент 2 типа), что указывает на наибольшую вероятность взаимодействия с клеткой по тому же механизму, что и у бета-коронавируса SARS [28,29, 30, 31]. По сути, даже если в дальнейших исследованиях выяснится, что SARS-CoV-2 проникает в клетку, связываясь с другим рецептором, кардинально картину это не изменит, как показывает пример аналогичного репродуктивного цикла коронавируса MERS-CoV. Поэтому разбирать патогенез уханьского вируса уместно на подробно изученной модели SARS [32].
Механизм действия коронавирусов SARS и MERS. Источник
Связываясь с рецептором на мембране клетки при помощи своих S-гликопротеинов, имеющих форму солнечной короны, вирус проникает внутрь путем эндоцитоза. Затем вирусная +РНК высвобождается в цитоплазму и сразу же включается в производство вирусной РНК-полимеразы (репликазы) на рибосомах, параллельно индуцируя протеолиз в клетке для обеспечения необходимыми аминокислотами. В свою очередь, новый фермент производит «минусовую» копию вирусной РНК, которая служит, с одной стороны, матрицей для синтеза всех вирусных компонентов в эндоплазматическом ретикулуме, с другой — основой для ресинтеза «плюсовых» копий, которые вместе с N-белком будут входить в состав нуклеокапсида новых вирусных частиц. Сборка компонентов вируса происходит в комплексе Гольджи и завершается в цитоплазме с последующим высвобождением из клетки путем экзоцитоза [33, 34, 35, 36, 37].
В ответ на проникновение вируса и опосредованные его размножением изменения организм отвечает каскадом иммунных реакций. Однако, как в случае с SARS и MERS, реакция иммунной системы часто неадекватна. Не вдаваясь в детали: она сопровождается нарушением регуляции цитокинов [38, 39]. Как следствие — высокая вероятность развития осложнений у лиц из групп риска (пожилых, курящих, с наличием хронических патологий и т. п.), быстрое повреждение легочной ткани и высокая опасность летального исхода.
Мы выяснили, что на вирус, который уже попал в организм, напрямую внешними факторами воздействовать никак нельзя, но пытаться воздействовать на инфицированный им организм, исходя из патогенеза коронавирусных инфекций, можно по трем направлениям: неспецифическая активация иммунной системы, специфическая иммунизация, она же вакцинация компонентами вируса, и вмешательства в жизненный цикл вируса, обеспечивающие невозможность его воспроизводства.
Как можно влиять на иммунную систему?
Тремя способами:
1) не трогать, не влиять;
2) активно поддерживать в работоспособном состоянии;
3) угнетать, ухудшать.
С первым вариантом, думаю, всё понятно — как есть, так есть.
Второй способ — тот, который дается с трудом, — здоровый образ жизни [40]. Да-да, это те самые принципы сохранения максимально возможного функционального состояния организма в конкретных условиях среды, в которых он находится:
Третий вариант, наоборот, активно используется многими людьми, причем настойчиво даже тогда, когда уже проявились проблемы в состоянии организма. Как можно догадаться, это — прямая противоположность второму пункту.
И сразу, забегая вперед, отвечаю на возможное возмущение: нет, никакими фармакологическими препаратами, средствами народной, традиционной или другой альтернативной медицины, чудо-продуктами (суперфудами), колдовством, ритуалами и тому подобным нельзя никак улучшить или «укрепить» иммунитет.
Что касается медикаментозного воздействия на иммунитет, то такие возможности есть, хотя и ограниченные.
Главной проблемой тяжелых вирусных инфекций является неадекватный иммунный ответ, в частности, недостаточная активация или ее полное отсутствие со стороны CD4+ T-клеток — наиважнейшего звена в защите организма от инфекций. Так как регуляция внутри иммунной системы осуществляется посредством сигнальных молекул — хемокинов и цитокинов, введением этих веществ в кровоток можно повлиять на активацию или подавление отдельных звеньев механизма иммунного ответа. С опорой на эти предположения производятся контролируемые эксперименты на зараженных вирусами клеточных культурах и животных моделях. Результаты оцениваются по снижению цитопатического эффекта (CPE) вируса, оказываемого на клетки-мишени, которые демонстрируют потенциальную возможность использования этих активных веществ в клинической практике. В основном в качестве перспективных препаратов рассматриваются различные подтипы и комбинации интерферонов α, β, λ, γ [41, 42, 43, 44, 45].
Однако в отношении коронавирусных инфекций на данный момент ни один из препаратов не показал достоверной эффективности при использовании у человека. А всё потому, что не только коммуникация между клетками организма при помощи этих сигнальных молекул бесконечно сложна, но и результат воздействия методом «из пушки по комарам» в каждом конкретном случае малопредсказуем из-за индивидуальных особенностей организма пациента [46].
Еще один вариант воздействия на иммунную регуляцию — подавление активности клеток (иммуносупрессия). Для этого используются цитостатики, глюкокортикоидные гормоны, моноклональные антитела и другие молекулы, связывающие регуляторные белки — иммунофилины [47, 48, 49, 50]. Опять же, использование некоторых этих веществ в экспериментальных моделях показало обнадеживающие результаты и гипотетически может помочь в терапии у человека, однако приводит к ряду серьезных побочных эффектов и в реальности работает лишь у некоторых пациентов.
Выводы
На современном этапе развития науки не существует достоверного и безопасного метода неспецифического воздействия на иммунитет для противодействия коронавирусным инфекциям, за исключением здорового образа жизни, который работает не сиюминутно, а только в долгосрочной перспективе.
Единственный способ воздействовать на иммунитет специфически, то есть конкретно против этого инфекционного агента, — вакцинация. Но разработка таких препаратов, как упоминалось выше, процесс долгий и дорогой, поэтому в ближайшем будущем ожидать появления вакцин против коронавирусов не стоит.
У крупных биотехнологических компаний практического интереса к разработке вакцин нет и быть не может, поскольку вакцина — разовый продукт с вероятностью востребованности в перспективе, стремящейся к нулю.
Заявления гигантов фарминдустрии о намерениях по разработке вакцин, на мой взгляд, лишь рекламный ход для привлечения дополнительных инвестиций на волне ажиотажа [51, 52, 53, 54]. Впрочем, и для мелких биотехнологических компаний это возможность точно так же засветиться перед потенциальными источниками финансирования [55, 56, 57, 58, 59, 60].
Будет ли от этой показухи с «добрыми намерениями» результат?
Скорее всего, нет. Напомню, что против SARS и MERS вакцины до сих пор не разработаны, и для этого, среди прочего, есть биологические основания, обеспечивающие потенциально низкую эффективность в том числе будущих проектов [61, 62, 63, 64, 65, 66].
Кроме того, к коронавирусным инфекциям не формируется стойкого иммунитета. Теоретически даже перенесшие инфекцию могут заражаться повторно [67, 68, 69, 70].
Лечение тяжелой вирусной пневмонии и острого респираторного дистресс-синдрома практически никак не зависит от причины заболевания. Поэтому ничего необычного в интенсивной терапии и уходе за пациентами с COVID-19 нет. Активная симптоматическая поддержка в рамках терапии, «сосредоточенной на пациенте» (host-directed therapies), является основой лечебных мероприятий. Прогноз зависит от комплекса факторов и строго индивидуален [71, 72, 73, 74].
Для предотвращения распространения инфекции оптимальными стратегиями для всех без исключения являются самоизоляция, дистанционная коммуникация, соблюдение индивидуальной и общественной гигиены, здоровый образ жизни, непрекращающееся образование.
