Как болезни переходят из дикой природы к человеку и при чем тут проблемы экологии

Иллюстрация nytimes.com

От редакции: эту статью из «Нью-Йорк Таймс» мы перевели несколько лет назад. Сегодня она оказалась как никогда актуальной.

Биологи и экономисты недавно стали использовать новый термин – «услуги экосистемы», под которым понимается множество способов, которыми природа поддерживает деятельность человека.

Леса фильтруют нашу питьевую воду, птицы и пчелы опыляют сельскохозяйственные культуры, и обе «услуги» имеют высокую как экономическую, так и биологическую, ценность.

Если мы не поймем закономерности природной экосистемы и не позаботимся о ней, то система перестанет обеспечивать необходимый нам «сервис» и даже начнет преследовать нас в формах, о которых мы имеем пока что очень слабое представление.

Примером может служить модель возникновения новых инфекционных заболеваний, в которой большинство эпидемий – СПИД, геморрагическая лихорадка Эбола, лихорадка Западного Нила, острый респираторный синдром (атипичная пневмония), болезнь Лайма и сотни других, случившихся в последние десятилетия, случились отнюдь не сами по себе.

Как оказывается, болезнь в значительной степени является экологически обусловленной. 60% инфекционных заболеваний человека являются зоонозными, то есть происходят от животных. И более двух третей из них берут свое начало в дикой природе.

Несколько команд ветеринаров и специалистов по охране окружающей среды совместно с учеными-медиками и эпидемиологами предпринимают усилия на глобальном уровне для того, чтобы понять «экологию болезни».

Их работа является частью проекта под названием «Прогноз» (Predict), который финансируется Агентством США по Международным разработкам (USA Agency for International Development).

Эксперты пытаются понять, как на основании знаний о рукотворных изменениях ландшафта, например, строительстве новой фермы или дороги, можно спрогнозировать, в каком именно месте к нам проникнут новые для человечества заболевания, и как обнаружить их вовремя, то есть до того, как они успели распространиться.

Исследователи берут образцы крови, слюны и других биоматериалов у животных тех видов, которые несут наибольшую угрозу распространения инфекции, для того, чтобы составить своеобразный каталог вирусов: имея его, можно будет быстро идентифицировать вирус в случае заражения им человека.

Специалисты ищут такие способы обращения с лесами, их фауной и домашними животными, которые позволили бы пресечь выход заболеваний из лесных массивов и разрастания их до новых пандемий.

Речь идет не только об охране здоровья, но и об экономике. Мировой банк подсчитал, что свирепая эпидемия гриппа, например, может обойтись мировой экономике в 3 триллиона долларов.

Проблема обостряется неудовлетворительными условиями содержания скота в бедных странах: этот фактор может существенно увеличить угрозу распространения инфекций, переносимых дикими животными.

Недавно Международный институт исследований в области животноводства опубликовал информацию о том, что ежегодно более 2 миллионов людей погибают от заболеваний, передаваемых человеку от диких и домашних животных.

Вирус Нипах в Южной Африке и близкий ему вирус Хендра в Австралии (оба из рода Henipah) – самые актуальные примеры того, как нарушение экосистемы может привести к распространению болезни. Источником этих вирусов являются летучие лисицы (Pteropus vampyrus), известные также под названием плодовые летучие мыши. Они едят очень неаккуратно, и это важный фактор в сценарии переноса инфекции. Напоминая своим видом Дракулу, плотно укутанного в перепончатый плащ, они часто висят вниз головой и поедают плоды: мякоть пережевывают, а сок и семена выплевывают.

Летучие лисицы и вирусы Henipah возникли вместе миллионы лет назад и прошли совместную эволюцию, вследствие чего организм хозяина редко всерьез заболевает под воздействием вируса, разве что летуче-лисьим эквивалентом нашей простуды. Когда же вирус прорывается к тем видам, которые не являются его традиционным симбионтом, может случиться нечто похожее на сценарий фильма ужасов, как это произошло в сельских районах Малайзии в 1999 году.

Судя по всему, кусочек пережеванной мякоти плода летучая лисица уронила в свинарник, расположенный в лесу. Свиньи заразились вирусом, усилили его, после чего он перешел на людей. Его смертоносная сила оказалась поразительной: из 276 человек, зараженных в Малайзии, 106 погибли, а многие из выживших остались пожизненными инвалидами, страдающими от неврологических осложнений.

От инфекции Henipah нет ни вакцины, ни лекарства. Со времени первой вспышки заболевания, в Южной Азии случилось еще 12, правда, меньшие по масштабу.

Вирусы Хендра под электронным микроскопом. Фото wikipedia.org

В Австралии, где 4 человека и несколько десятков лошадей погибли от вируса Хендра, сценарий был иным: расширение пригородов привело к тому, что инфицированные летучие мыши, которые всегда населяли исключительно леса, облюбовали дворы и пастбища.

Если вирусы Henipah эволюционировали до готовности передаваться через случайный контакт, то приходится беспокоиться о том, не сможет ли он покинуть джунгли и распространиться сначала по Азии, а потом и по миру. «Нипах просачивается, и мы наблюдаем пока небольшие кластеры случаев, но это лишь вопрос времени: рано или поздно появится штамм, который сможет весьма эффективно распространяться среди людей», – говорит Джонатан Эпштайн, ветеринар, работающий в Альянсе ЭкоХелс (EcoHealth Alliance), Нью-Йоркской организации, изучающей экологические причины заболеваний.

Вновь возникающие инфекционные болезни представляют собой новые типы патогенов, либо давние, но мутировавшие, как это ежегодно происходит с гриппом. Например, СПИД человек приобрел у шимпанзе в 1920-е, когда африканские охотники на диких зверей убивали их и употребляли в пищу.

На протяжении всей истории болезни выходили из леса и дикой фауны, пробивая себе дорогу к человеческим популяциям: чума и малярия – только два примера таких инфекций. За последние 50 лет, однако, количество вновь появляющихся заболеваний, по словам экспертов, возросло вчетверо, в основном, по причине все более глубокого проникновения человека на территорию дикой природы, особенно в инфекционных «горячих точках» планеты, большая часть которых располагается в тропических регионах.

Благодаря возможностям современного авиатранспорта и стабильному спросу на диких животных, вероятность масштабной вспышки какого-либо инфекционного заболевания в крупных населенных пунктах достаточно высока.

Ключ к прогнозированию и предотвращению будущей пандемии, считают эксперты, – это понимание так называемого «защитного эффекта» природы, не нарушенной вмешательством человека.

Например, из научного анализа следует, что на Амазонке вырубка всего 4% лесов привела к росту заболеваемости малярией на 50%, потому что комары, передающие инфекцию, размножаются гораздо активнее при сочетании солнечного света и воды, то есть в условиях, созданных на территориях вырубок. Совершая непродуманные действия в отношении лесов, человек открывает ящик Пандоры – и такого рода причины и следствия изучает вновь созданная команда специалистов.

Эксперты здравоохранения начинают включать экологический фактор в свои модели здоровья населения. Австралия, например, запускает широкомасштабный проект изучения экологии вируса Хендра и рукокрылых, на который будет выделено несколько миллионов долларов.

Однако внедрение человеческой цивилизации в тропический ландшафт – не единственный фактор, способствующий появлению новых инфекционных заболеваний.

Вирус Западного Нила пришел в Соединенные Штаты из Африки, но распространился благодаря тому, что один из его любимых хозяев – это малиновка, которая процветает в Америке, в краю полян и сельскохозяйственных полей. Комары, распространяющие болезнь, находят малиновок особенно привлекательными.

«Влияние вируса на состояние здоровья населения в Соединенных Штатах оказалось столь значительным, потому что он использует те биологические виды, которые хорошо уживаются с людьми», – говорит Марм Килпатрик, биолог Калифорнийского Университета в Санта-Крузе. Из-за ведущей роли в распространении этого заболевания малиновку называют «супер-переносчиком».

Бич восточного побережья Америки, болезнь Лайма, – также во многом продукт вмешательства человека в окружающую среду, а именно, результат сокращения и фрагментации протяженных лесных массивов.

Вторжение человека спугнуло естественных хищников – волков, лис, сов и ястребов. Это привело к пятикратному увеличению числа белоногих хомячков, которые являются прекрасным «резервуаром» для бактерий Лайма, возможно потому, что у них очень слабая иммунная система. К тому же, они очень плохо ухаживают за своим мехом.

Опоссумы и серые белки вычесывают 90% личинок клеща, распространяющего вирус, а хомячки уничтожают лишь 50%. «Таким образом хомячки производят огромное количество инфицированных куколок», – говорит Ричард Остфельд, специалист по болезни Лайма.

«Когда наши действия в экосистеме – например, разрыв единого лесного массива на части и распахивание освободившейся территории на сельхозугодья – наносят ущерб разнообразию биологических видов, мы избавляемся от тех видов, которые выполняют защитную функцию», – считает доктор Остфельд.

«Есть несколько видов, являющиеся резервуарами инфекции, и довольно много таких, которые ими не являются. Своим вмешательством мы поощряем к размножению тех, кто играет роль резервуаров».

Доктор Остфельд наблюдал возникновение двух инфекционных заболеваний, переносимых клещами: это пироплазмоз (бабезиоз) и анаплазмоз, – и он первый поднял тревогу в связи с возможностью их распространения.

Лучший способ предупредить новые вспышки заболеваний, считают специалисты, это общемировая программа, которую они назвали «Единой инициативой в области здравоохранения», включающая работу более 600 ученых и других профессионалов, и продвигающая идею того, что здоровье людей, животных и экосистемы в целом неразрывно связаны, и при планировании тех или иных инноваций, затрагивающих природу, к ним необходимо подходить как к единому целому.

«Это не означает, что нужно оставить девственные леса девственными и не пускать туда людей, – объясняет Саймон Антони, молекулярный вирусолог из Центра изучения инфекций и иммунитета Колумбийского университета: – Но необходимо понять, как делать это без ущерба. Если мы сможем нащупать механизм, запускающий возникновение заболевания, мы будем способны вносить изменения в окружающую среду без негативных последствий».

Это задача огромного масштаба и сложности. По оценкам специалистов, сегодня наукой изучен приблизительно 1% всех вирусов, обитающих в дикой природе. Еще одно осложняющее обстоятельство заключается в том, что иммунология диких животных как наука только начинает развиваться.

Райна К. Плаурайт, биолог Пенсильванского государственного университета, изучающая экологию болезней, обнаружила, что вспышки вируса Хендра у летающих лисиц в сельских районах довольно редки и намного больше их количество у городских и пригородных животных.

Она выдвигает гипотезу о том, что урбанизированные рукокрылые становятся оседлыми и меньше сталкиваются с вирусом, чем дикие, а потому легче заболевают. Это означает, что все большее количество летучих лисиц – будь то в результате плохого питания, утраты естественной среды либо по другим причинам – заражаются сами и приносят вирус во двор к человеку.

Судьба будущей пандемии, возможно, зависит от работы проекта «Прогноз». ЭкоХелс и его партнеры, Калифорнийский университет в Дэвисе, Общество охраны диких животных и Смитсонианский институт глобальных прогнозов в вирусологии, изучают вирусы, инфицирующие диких животных тропических зон, и составляют каталог вирусов. В центре внимания – приматы, крысы и рукокрылые, которые являются самыми вероятными кандидатами в переносчики заболеваний, поражающих людей.

Исследователи проекта «Прогноз» наблюдают за теми площадками, где существование смертоносных вирусов является установленным фактом и при этом человек врывается в лесную зону, как это происходит вдоль новой автотрассы, соединяющей Атлантическое побережье с побережьем Тихого океана через Анды в Бразилии и Перу.

«Нанося на карту места вторжения в лесной массив, можно спрогнозировать, где может возникнуть следующая вспышка заболевания, – говорит доктор Дазак, президент ЭкоХелс: – Мы едем в граничащие с лесами деревни, мы едем в те места, где только что вырыты шахты, где строятся дороги. Мы говорим с людьми, живущими в этих зонах и объясняем им, что их деятельность весьма рискованна».

Возможно, придется говорить и с традиционными охотниками на диких зверей, а также с теми, кто строит фермы в зонах, являющихся естественной средой обитания рукокрылых.

В Бангладеш, где вирус Нипах несколько раз приводил к вспышкам заболевания, удалось установить, что летучие лисицы наведывались в контейнеры-коллекторы финикового сока, который люди пили. Контейнеры закрыли бамбуковыми циновками (стоимостью 8 центов за штуку) и источник заболевания был устранен.

Специалисты ЭкоХелс организовали также сканирование багажа в аэропортах с целью проверки ввозимых экзотических животных, которые с высокой вероятностью могут быть переносчиками смертельных для человека вирусов. В ЭкоХелс есть специальная программа ПетВотч (PetWatch), призванная предостеречь любителей держать дома экзотических любимцев, доставленных на рынок из диких лесов в инфекционных горячих точках планеты.

Доктор Эпштайн, ветеринар ЭкоХелс, считает, что приобретенные за последние несколько лет знания об экологии болезней позволяют нам чуть меньше волноваться о будущем. «Впервые в истории мы предпринимаем координированные действия 20 стран мира для развития системы своевременных предостережений о потенциальной угрозе вспышек зоонозных инфекций», – говорит он.

Джим РОББИНС

Оригинал статьи The Ecology of Disease