Пандемия уничтожила грипп - что произойдет, когда он вернется?
#респираторно-синтициальный вирус #популяционный иммунитет #пандемия #иммунитет #грипп #sars-cov-2 #covid-19
Случаи заболевания гриппом и другими респираторными вирусами резко снизились во время пандемии, что имеет потенциальные последствия как для людей, так и для патогенов.
Во время ежегодного сезона гриппа многие люди испытывают обычные симптомы: насморк, чихание, ломоту в теле и лихорадку. Грипп также может быть смертельно опасен. Только в США вирусы гриппа ежегодно вызывают сотни тысяч госпитализаций и десятки тысяч летальных исходов. Однако во время пандемии произошла радикальная перемена: резко сократилось число случаев заражения гриппом и другими респираторными вирусами, а в некоторых частях мира некоторые из этих патогенов вообще не встречаются.
"Это действительно драматическое явление, что грипп исчез в этом году", - говорит Эллен Фоксман, иммунолог из Йельского университета. В больнице Йель-Нью-Хейвен, где работает Фоксман, в первые три месяца 2020 года было около 3000 подтвержденных случаев гриппа, говорит Фоксман в интервью The Scientist. "В этом году, с первого января до настоящего времени, - ноль".
Ношение масок, социальное дистанцирование и другие ограничения, введенные для борьбы с SARS-CoV-2, считаются основными виновниками снижения количества других респираторных патогенов. Однако по мере отмены таких мер ученые ожидают возвращения исчезнувших вирусов и размышляют о том, что произойдет, когда это случится.
Ученые подозревают, что отсутствие контакта с вирусами гриппа в течение этой пандемии означает, что иммунные системы людей сейчас более уязвимы для инфекции, чем обычно. В то же время отсутствие возможности циркулировать привело к поразительному сокращению генетического разнообразия циркулирующих вирусов гриппа, которые постоянно подвергаются мутациям, но пока неясно, какие последствия это имеет для здоровья людей. "Я думаю, что все оценили отсутствие простуды и гриппа в этом году", - говорит Фоксман. "Было бы очень хорошо, если бы это продолжалось и дальше. Вопрос в том, чем это кончится?".
Исчезающее явление Многие ученые ожидали, что строгие меры, принятые во время этой пандемии, приведут к снижению числа инфекций, вызванных другими респираторными вирусами, и действительно, признаки того, что грипп удается сдерживать, начали появляться уже в начале пандемии. В апреле прошлого года Бен Коулинг, эпидемиолог из Гонконгского университета, и его коллеги, используя данные эпиднадзора и госпитализации, подсчитали, что в Гонконге передача гриппа среди населения снизилась на 44 % после того, как в январе прошлого года были приняты меры по ограничению распространения SARS-CoV-2.
Несколько месяцев спустя Рейчел Бейкер, эпидемиолог из Принстонского университета, опубликовала аналогичное исследование, основанное на данных из США о вспышках сезонного гриппа, а также респираторно-синцитиального вируса (RSV), возбудителя, который циркулирует среди младенцев и маленьких детей, иногда вызывая тяжелые заболевания. Она и ее коллеги изучили данные эпиднадзора, собранные в США в период с 2016 года по март 2020 года - месяц, когда правительство США объявило COVID-19 национальной чрезвычайной ситуацией. Их работа показала, что к концу марта передача RSV снизилась примерно на 20%, и что, хотя сезон гриппа 2019-2020 годов был более тяжелым, чем в среднем, после объявления чрезвычайного положения и введения мер по борьбе с распространением SARS-CoV-2 во многих штатах, вспышки гриппа тоже начали стихать.
Подобные тенденции наблюдаются и в других странах. Например, в Австралии исследователи сообщили, что по сравнению с аналогичными периодами в годы, предшествовавшие COVID, в период с апреля по август 2020 года заболеваемость RSV и гриппом среди детей снизилась более чем на 98 %. Как и предсказывали эти ранние исследования, распространение гриппа и RSV значительно замедлилось в ходе пандемии, до такой степени, что, как отмечает Фоксман, в некоторых больницах в этом году практически не наблюдалось случаев заболевания.
"То, что мы полностью пропустили сезон гриппа и RSV, - это беспрецедентно, - говорит Бейкер. Такого спада не наблюдалось в новейшей истории. Ближайшим примером может быть пандемия гриппа 1918 года, во время которой, согласно последним исследованиям, благодаря новациям в области общественного здравоохранения произошло изменение сезонности кори в Лондоне в результате сокращения контактов между восприимчивыми и инфицированными лицами на 38%.
Почему меры по дистанцированию остановили грипп и RSV, в то время как COVID-19 продолжал распространяться? Скотт Хенсли, вирусолог-иммунолог из Университета Пенсильвании, говорит, что одна из причин заключается в том, что к COVID-19 была большая восприимчивая популяция, поскольку SARS-CoV-2 был новым вирусом, в то время как к таким вирусам, как грипп, население имеет более высокий уровень иммунитета, потому что многие люди уже перенесли предыдущие инфекции. Другая причина, добавляет Хенсли, заключается в том, что SARS-CoV-2 просто более трансмиссивен, хотя он отмечает, что сравнительная трансмиссивность этих вирусов еще не изучена.
"Все меры, которые были приняты для ограничения распространения SARS-CoV-2, эффективно ограничили распространение гриппа и других вирусов, передающихся воздушно-капельным путем", - говорит Хенсли. "Как только мы начнем ослаблять некоторые ограничения, ожидается, что эти вирусы вернутся".
Бутылочное горлышко разнообразия Главный вопрос, который сейчас стоит перед учеными, - как будут выглядеть эти вирусы, когда они вернутся. Во время пандемии не только резко сократилось число случаев заболевания гриппом в некоторых регионах мира, но и значительно уменьшилось разнообразие вирусов гриппа - настолько, что некоторые варианты вируса могли исчезнуть. "То, что мы наблюдали, - это серьезный коллапс в генетическом разнообразии вирусов [гриппа]", - говорит Хенсли. Существует четыре типа вирусов гриппа: A, B, C и D. Вирусы, вызывающие сезонные гриппы, относятся к типам A и B. Вирусы типа A делятся на подтипы, названные по идентичности двух поверхностных белков, гемагглютинина (H) и нейраминидазы (N)-H1N1, например. Вирусы типа B, напротив, делятся на две линии - B/Victoria и B/Yamagata. И подтипы, и линии могут быть далее разделены на клады и субклады на основе их генетики.
"За последние 18 месяцев линия B/Yamagata исчезла", - говорит Коулинг. Кроме того, по словам Хенсли, среди кладов вирусов H3N2, которых в каждом сезоне обычно циркулирует около полудюжины, сейчас, похоже, существует только два основных клада. "Очень немногим вирусам гриппа удалось выйти невредимыми из пандемии COVID".
Пока неясно, почему одни подгруппы этих вирусов выжили, а другие исчезли, но Хенсли говорит, что есть несколько возможных объяснений. "Некоторые специалисты предполагают, что эти вирусы просто оказались в нужном месте в нужное время", - говорит он в интервью The Scientist. В качестве альтернативы, "возможно, вирусы, которым удалось выжить во время пандемии, имеют что-то особенное - может быть, они способны более эффективно обходить иммунитет человека или более эффективно передаваться".
Ученые также задаются вопросом действительно ли эти исчезнувшие варианты вируса гриппа исчезли, или они просто выжидают своего часа, чтобы распространиться? Джон Макколи, директор Всемирного центра гриппа в Институте Фрэнсиса Крика в Великобритании, отмечает, что вирусы, которые, казалось бы, исчезли, могут все еще находиться в циркуляции на низком уровне где-то в мире. Вирусные инфекции имеют тенденцию распространяться экспоненциально, поэтому даже если скорость передачи вируса в настоящее время кажется медленной, в дальнейшем количество вирусов может быстро увеличиться. Ученые не знают, как быстро один из этих необнаруживаемых в настоящее время вариантов гриппа может захватить власть, "но это начнется с более низкой базы [количества инфекций], чем обычно", - добавляет Макколи.
Таким образом, значительное снижение разнообразия вируса гриппа может быть временным. Если начнется тяжелый сезон гриппа, говорит Коули, то "это даст вирусу возможность эволюционировать и, возможно, снова развить некоторое разнообразие".
Уже есть признаки того, что некоторые из этих вирусов начинают возвращаться. Хотя в местах, где за последние полтора года уровень заболеваемости гриппом резко снизился, еще не было крупных вспышек, в некоторых регионах уже наблюдаются всплески RSV. "Сейчас мы наблюдаем возвращение RSV во многих странах при том, что грипп не вернулся, так что здесь есть некоторая загадка", - говорит Бейкер. Одно из возможных объяснений этого заключается в том, что RSV вернулся, потому что он циркулирует в основном среди маленьких детей, и хотя некоторые дети возвращаются в детские сады, многие взрослые по-прежнему работают дома. Другое объяснение заключается в том, что сезонные закономерности в передаче вируса сильнее выражены для гриппа, чем для RSV, а в Северном полушарии сейчас уже не сезон гриппа.
"Это беспрецедентный период в истории гриппа", - говорит Хенсли. "Но вирусы гриппа обладают удивительной способностью меняться и адаптироваться, и я ожидаю, что как только жизнь вернется в нормальное русло, мы увидим, что грипп тоже вернется в нормальное русло".
Ослабление защитных сил организма? После почти двух лет, в течение которых людям практически не приходилось бороться с гриппом и другими респираторными вирусами, некоторые ученые опасаются, что отсутствие инфекций могло привести к снижению иммунитета к некоторым из этих патогенов. "В новейшей истории не было случая, чтобы человеческая популяция была настолько иммунологически наивной, как сейчас, в 2021 году", - говорит Хенсли.
Коулинг и его коллеги обнаружили признаки того, что это происходит в Гонконге: после длительного закрытия школ простудные заболевания, вызванные риновирусами, вспыхивали по возвращении в класс, несмотря на требование к ученикам и персоналу постоянно носить маски и строгие меры по дистанцированию, такие как ограничение групповых занятий. "Мы были несколько удивлены, потому что не думали, что в таких условиях что-то может распространиться", - говорит Коулинг. Поскольку школы были закрыты, "мы думаем, что это привело к потере иммунитета, и поэтому инфекций стало еще больше, чем раньше".
Большинство опасений по поводу снижения иммунной защиты связано с адаптивной иммунной системой, которая запоминает предыдущие инфекции и запускает специфические реакции на патогены. "Когда вы снова встречаете [вирус], он как бы пробуждает воспоминания, так что эти реакции памяти легче вызвать", - объясняет Фоксман. "Есть опасения, что прошло много времени с тех пор, как мы видели большинство распространенных респираторных вирусов, и поэтому наши реакции памяти могут быть хуже".
Фоксман добавляет, что врожденная иммунная система, которая запускает быстрые, неспецифические реакции для борьбы с патогенами, также могла пострадать. "У нас не было ни усиления адаптивного иммунитета, ни нормального уровня естественного иммунитета, который вы получаете, постоянно болея инфекциями, в особенности дети", - сказал Фоксман в интервью The Scientist. "И то, и другое - причины, по которым люди беспокоятся, что респираторные инфекции в этом году будут протекать более тяжело".
Исследования группы Фоксмана и других ученых показывают, что когда циркулируют вирусы обычной простуды, они могут обеспечивать защиту от других вирусов, таких как SARS-CoV-2. Хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы установить, является ли этот феномен реальным, ученые зафиксировали несколько случаев, как у людей, так и у животных, когда инфицирование одним вирусом, казалось, снижало шансы заразиться другим. "Как только клетка в дыхательных путях инфицируется, она запускает защитные механизмы и говорит всем окружающим клеткам включить антивирусную программу", - говорит Фоксман. "Так, обычная простуда запускает эти защитные механизмы довольно быстро. Затем они продолжают работать для защиты от других вирусов, у которых лучше получается блокировать эти защитные силы".
В дополнение к возможному снижению иммунной защиты у детей старшего возраста и взрослых, теперь есть еще и дополнительный год у младенцев, которые никогда не подвергались воздействию некоторых из этих вирусов, говорит Фоксман. Считается, что дети являются переносчиками вирусов, которые распространяют их среди других членов общества, поэтому большее количество детей с ослабленным иммунитетом может означать, что существует больше возможностей для распространения патогенов и заболевания самих детей раннего возраста.
Хорошая новость заключается в том, что, хотя наша иммунная защита от гриппа может быть снижена, есть способ ее повысить: с помощью вакцин. Лучший способ предотвратить самые тяжелые последствия гриппа, включая летальный исход, - это вакцинация, говорит Фоксман.
Остается много вопросов о том, что означает этот длительный период снижения активности для гриппа и других вирусов, которых многим из нас удалось избежать во время пандемии. Но ясно одно: меры общественного здравоохранения, направленные на борьбу с респираторными патогенами, сработали. Сейчас вопрос заключается в том, в какой степени нам следует продолжать реализацию некоторых из этих мер, говорит Бейкер. Поддерживать некоторые из этих правил на уровне популяций, вероятно, будет сложно, но "на индивидуальном уровне ношение тканевой маски в местах массового скопления людей, в самолетах или в супермаркете - это хороший способ, по крайней мере, свести к минимуму риск заражения гриппом в сезон гриппа", - добавляет она. "Я думаю, что некоторые из этих мер, как мы теперь знаем, работают, они останутся в обществе, и, надеюсь, это положительно скажется на будущем бремени гриппа".
