Всё о коронавирусе. Природа и виды вирусов, распространение, профилактика

Так называется семейство, включающее на январь 2020 года 40 видов РНК-содержащих вирусов, объединенных в два подсемейства, которые поражают человека и животных.

Эти вирусы похожи на шарик с шиповидными отростками, несколько напоминающий корону. Эти отростки помогают вирусу проникнуть через мембрану клетки путем имитации молекул, на которые реагируют рецепторы клеток. Когда клеточный рецептор захватывает поддельную молекулу с «короны», он продавливается вирусом в клетку и за ним РНК вируса входит в клетку.

Самые известные представители:

– вирус SARS-CoV, возбудитель атипичной пневмонии, которая всех напугала в 2002 году. Всего заболели 8273 человека, 775 умерло. То есть летальность составила 9,6 %. Считается, что источником инфекции были летучие мыши, которые переносили вирусы пальмовым циветтам, китайским барсукам и енотовидным собакам, продаваемым для еды на рынках в провинции Гуандун в Китае. Люди, которые разделывали или ели этих животных, заразились и распространяли вирус, передавая от человека человеку. После запрета продажи и употребления в пищу животных-переносчиков вспышка угасла, новые случаи SARS давно не регистрировались;

– вирус MERS-CoV, возбудитель ближневосточного респираторного синдрома. С 2012 по 2019 год ВОЗ получила уведомления в общей сложности о 2,5 тысячах подтвержденных случаев заражения, из которых 851 закончился смертельным исходом (летальность 34 %). Всего случаи ближневосточного синдрома были выявлены в 27 странах, но примерно 80 % случаев – в Саудовской Аравии. Вирус, вызывающий ближневосточный синдром, передается человеку преимущественно от инфицированных одногорбых верблюдов-дромадеров, однако возможна передача вируса и от человека человеку;

– вирус SARS-CoV-2, ответственный за пандемию 2020 года. Пока летальность при нем держится на уровне 3,4 %.

Вообще же коронавирусы вызывают заболевания млекопитающих (кошек, собак, свиней, крупного рогатого скота) и птиц. У людей до последнего времени были известны четыре разновидности коронавируса (229E, NL63, OC43 и HKU1), заражение которыми протекает обычно в легкой или вовсе незаметной форме, и два более опасных: SARS и MERS.

Впервые коронавирус человека был выделен в 1965 году от больных ОРВИ. До 2002 года широкой общественности о них практически не было известно, и только когда началась вспышка атипичной пневмонии (другое название: тяжелый острый респираторный синдром), об этих вирусах узнал весь мир. Заболевание вызывалось вирусом SARS-CoV.

Второй раз о коронавирусах заговорили 10 лет спустя, когда вирус MERS-CoV стал возбудителем ближневосточного респираторного синдрома (MERS), первые случаи которого были зарегистрированы в 2012 году. Поскольку этот вирус не передается от человека к человеку, а передается только от верблюда к человеку, то отдельные случаи этого заболевания регистрируют время от времени.

И в третий раз о коронавирусах заговорили, когда в Китае началась вспышка пневмонии, вызванная вирусом SARS-CoV-2. Вскоре она распространилась на другие страны. ВОЗ присвоила этому вирусу официальное название SARS-CoV-2, а заболеванию COVID-2019. CO – это «коронавирус», VI – «вирус» и D означает «заболевание».

Источником коронавирусных инфекций могут быть больной человек или животные. Возможные механизмы передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, фекально-оральный, контактный. Заболеваемость растет зимой и ранней весной. В структуре госпитализированных с различными вирусными инфекциями больных коронавирусная инфекция составляет в среднем 12 %. Иммунитет после перенесенной болезни непродолжительный, как правило, не защищает от повторного инфицирования.

При этом надо знать, что специфические антитела к различным коронавирусам выявлены у 80 % людей. То есть эти люди болеют одной из подобных инфекций либо были ее носителем.

Коронавирусы поражают эпителиальные клетки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта, соответственно выделение вирусов также производится дыхательной и пищеварительной системами и возможен воздушно-капельный, контактный и пищевой/водный пути передачи. Но, судя по тому, что в клинике нынешней эпидемии преобладают пневмонии – здесь преобладают воздушно-капельный и контактный пути.

По поводу инкубационного периода нынешнего заболевания данные разнятся. В основном говорят про период от 2 до 14 дней. Кроме того, есть сведения, что иммунитет может оказаться не стойким, и выздоровевший человек, с отрицательными тестами, может заболеть повторно.

У людей заболевание может проявляться острыми респираторными симптомами, пневмонией и гастроэнтеритом. У детей возможны бронхиты и пневмония. Однако нынешний коронавирус детей почти не затрагивает, из всех заболевших дети и подростки составляют 1 %.

Показатель R₀ для нового вируса, то есть количество человек, которое может заразить один заболевший, если ни у кого нет иммунитета к инфекции, составляет 1,5–6,5. Примерно 25 % случаев заболевания протекают тяжело. При этом лишь треть заразившихся имеют клиническую симптоматику, то есть две трети зараженных вирусом никак этого не ощущают и чувствуют себя здоровыми. При этом они являются носителями и могут заражать других людей.

На начало марта 2020 года известно, что среди детей о 0 до 9 лет умерших нет. У людей в возрасте от 10 до 39 лет летальность 0,2 %. От 40 до 49 лет – 0,4 %. 50–59 лет – 1,3 %, 60–69 лет – 3,6 %, 70–79 лет – 8,0 %, старше 80 лет – 14,8 %. И считается, что этот процент растет, потому что с возрастом у человека появляется все больше хронических болезней, поэтому организму труднее справляться с инфекцией.

Откуда взялся вирус SARS-CoV-2

До сих пор это точно не выяснено. Наиболее вероятной считается гипотеза, что это вирус летучих мышей, который преодолел видовой барьер и смог передаваться человеку.

Другие гипотезы считают «виновными» змей или панголин (млекопитающие, родственные броненосцам). Как известно, в Китае едят практически любых диких животных. Но окончательного ответа пока нет.

Новые вирусные болезни человека появляются достаточно регулярно, когда вирус, благодаря мутации или обмену генетическим материалом с другим вирусом, получает способность заражать людей. Например, предок вируса SARS существовал в популяциях летучих мышей, затем из-за мутации научился заражать циветт, а от них заразились и люди, употреблявшие этих циветт в пищу. Сходная история произошла с вирусом MERS. Он тоже изначально принадлежал летучим мышам, потом получил способность заражать одногорбых верблюдов, а потом – людей.

Геном SARS-CoV-2 был расшифрован в рекордные сроки – всего за месяц. Последовательность была опубликована 10 января. Используя приблизительные показатели вирусной эволюции, рассчитали, что вирус, от которого произошли все остальные nCoV, впервые появился не ранее 30 октября и не позднее 29 ноября 2019 года.

Во второй половине января коллектив китайских ученых под руководством Сингуана Ли из Уханьского университета биоинженерии изучил пять геномов нового коронавируса, полученных от заболевших людей, и пришел к выводу, что изначальным предком вируса SARS-CoV-2 был один из видов коронавирусов летучих мышей. Некоторое время назад он научился жить в организме змей, наиболее вероятно – китайской кобры или южнокитайского многополосного крайта. Затем, около двух лет назад, в организме змеи этот вирус обменялся генетическим материалом со специфическим змеиным коронавирусом. И в 2019 году заразил людей, предположительно при употреблении змей в пищу.

Вскоре появилась работа другого коллектива исследователей, из Уханьского института вирусологии, который возглавляет Чжэнли Ши. Они тоже изучили геном данного коронавируса и определили, что он близок к коронавирусу летучей мыши из рода подковоносов Rhinolophus affinis, живущей на юге Китая. Но они не нашли никаких данных, связывающих этот вирус со змеями.

7 февраля исследователи из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета в Гуанчжоу на пресс-конференции объявили, что источником нового коронавируса могут быть панголины. Это небольшие животные, покрытые ромбическими чешуйками, как черепицей. Живут они в Африке, в Восточной и Южной Азии. По оценке специалистов, панголины в последние десятилетия вошли в число самых популярных видов животных для незаконной добычи и торговли. В традиционной медицине стран Восточной Азии их чешуйки считаются лекарством от многих болезней и средством, помогающим похудеть. Мясо панголинов употребляют в пищу. В Китае оно считается деликатесом, но купить его можно только нелегально. В Азии их осталось немного, и контрабандисты доставляют их из Африки.

В целом соответствие между геномами вируса SARS-CoV-2 и вируса панголинов составляет 90,3 %. Однако в генетике даже 99 %-ное сходство между генами рецептор-связывающего домена двух коронавирусов не обязательно достаточно для их близкого родства.

Так что исследования продолжаются.

Например, буквально недавно китайские ученые обнаружили, что с начала вспышки в декабре 2019 новый коронавирус успел эволюционировать и разделился на два основных подтипа.

Исследование, озаглавленное «О происхождении и дальнейшей эволюции SARS-CoV-2», было опубликовано 4 марта. Ученые из Пекинского и Шанхайского университетов и Академии наук Китая обнаружили, что тип L коронавируса более агрессивный и распространялся на ранних стадиях вспышки вируса в Ухане. Но в последнее время участились случаи типа S, который старше и менее агрессивен, что, возможно, объясняет замедление развития болезни в Китае.

Некоторые эксперты считают, что в дальнейшем в человеческой популяции как раз будет циркулировать менее агрессивный тип вируса просто потому, что если человек умрет, то и вирус в нем погибнет, а если человек выздоровеет, то у вируса есть возможность «спрятаться» в клетках, переждать и потом либо найти нового хозяина, либо снова запустить реакцию воспроизведения. В общем, есть вероятность, что новый коронавирус может превратиться в такой же сезонный, как вирусы гриппа.

Вирус во внешней среде

Наличие «короны» обуславливает сравнительно низкую живучесть вируса вне клетки. Он может быть опасен в течение двух лет в лиофилизированном состоянии (то есть при температуре не выше при +4 °С) или в замороженном состоянии (при –70 °С). Ультрафиолетовое излучение убивает вирусы за 15 минут, органические жирорастворители и детергенты – за несколько минут. Во внешней среде вирус погибает при +33 °С за 16 часов, при +56 °С за 10 минут. Для коронавирусов человека оптимальна зона кислотного-щелочного равновесия (pH) 7,0–7,5, то есть как в организме человека. Сохраняются вирусы в составе аэрозоля (при кашле и чихании) 8–10 часов, в воде – до 9 суток. Быстрее всего вирус погибает на металле, дольше всего сохраняется на пластике.

Ученые исследовали воздействие антисептиков на коронавирусы и выяснили, что разные варианты повреждают оболочку вируса в течение пары минут, а его геном уничтожается максимум в течение получаса. То есть при необходимости можно использовать средства для обеззараживания рук. Всемирная Организация Здравоохранения рекомендует использовать спиртосодержащие антисептики для рук против коронавирусов.

Против аэрозолей коронавируса эффективно ультрафиолетовое облучение «кварцевыми лампами». Для уничтожения вирусов необходима доза облучения 339–423 мкВт × с/см² ультрафиолета с длиной волны 254 нм, что дает 90 % дезинфекцию воздуха. То есть время уничтожения вируса УФ лампой зависит от ее мощности и обычно составляет от 2 до 15 минут.

Также ученые считают, что если носитель вируса во время кашля выделит вирус в качестве аэрозоля на предмет и он будет после этого герметично упакован в посылку, то проживет не более 48 часов. А поскольку посылки доставляются неделями, то они совершенно безопасны с точки зрения возможного заражения.

Диагностика и лечение

Иногда при обследовании людей появляются так называемые «ложно-отрицательные» результаты. То есть человек как бы здоров, а через несколько дней он заболевает, или следующий тест дает положительный результат. Как это может быть?

Лабораторная диагностика SARS-CoV-2 сейчас делается с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это метод очень чувствительный. Иногда с его помощью удается обнаружить одну единственную молекулу ДНК (обычный ПЦР) или РНК (ОТ-ПЦР).

Но способность обнаружить одну вирусную частицу – это лишь теоретическая возможность. В реальности, при использовании серийных диагностических наборов и исследовании образцов чувствительность ОТ-ПЦР ниже. С ее помощью можно обнаружить вирус, когда в образце присутствуют сотни, в лучшем случае десятки копий вирусной РНК. Так что первая возможность для ложно-отрицательного результата – это когда вирус есть, но его меньше, чем может обнаружить диагностический тест.

Второй вариант – когда образцы, которые исследуются в ОТ-ПЦР, могут быть «пустышками». В них просто может не быть вируса. И тест не ошибается, выдавая отрицательный результат. Но отсутствие вируса в исследуемом образце не всегда означает, что вируса нет в организме человека, от которого этот образец взят. Например, на начальных стадиях инфекции вируса много в носоглотке, а затем его там становится мало или он совсем исчезает и «перебирается» в нижние отделы легких. И если у такого больного образец взят из носа, то тест покажет, что вируса нет. В носоглотке! А в других местах вирус уже активно действует, что и проявляется симптомами болезни.

Симптомы нового коронавируса включают лихорадку, кашель и затрудненное дыхание. При этом может и не быть поражения верхних дыхательных путей, то есть насморка, чихания и боли в горле, а также кишечных симптомов, таких как диарея, которая поражала от 20 до 25 % больных атипичной пневмонией.

Критерии диагностики следующие:

1) Лихорадка и симптомы поражения нижних дыхательных путей, а также:

– за 14 дней до появления симптомов путешествие из города или страны, где объявлен карантин по вирусу), или

– за 14 дней до появления симптомов тесный контакт с человеком, который болен и обследуется на факт инфицирования данным вирусом.

2) Лихорадка или симптомы поражения нижних дыхательных путей плюс за 14 дней до появления симптомов тесный контакт с больным с лабораторно подтвержденным случаем заболевания.

У некоторых пациентов может отсутствовать лихорадка (у очень молодых или пожилых людей, людей с ослабленным иммунитетом или принимающих жаропонижающие препараты).