Ирина Якутенко - Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать

Сезонность характерна для множества вирусов, и не только простудных: корь, полиомиелит, свинка, вызываемый норовирусом кишечный грипп, гепатит А, краснуха поражают намного больше людей в определенные месяцы. Вопреки распространенному убеждению, далеко не все вирусы особенно свирепствуют осенью: пик полиомиелита и гепатита А, например, приходился на лето, кори — на весну (причем эпидемии обычно происходили раз в три года), краснухой чаще всего заболевали весной, а норовирусы до сих пор подхватывают в основном зимой. Гипотез, объясняющих неравномерное распределение заболеваемости в течение года, множество, но ни одна из них толком не проверена. Говоря о сезонности гриппа, чаще всего упоминают вероятное угнетение работы иммунной системы из-за изменения освещенности и, соответственно, увеличения или уменьшения синтеза витамина D — его недостаток, возможно, угнетает работу врожденного иммунитета и некоторых звеньев клеточного иммунного ответа. К другим факторам риска относят низкие температуры, помогающие вирусу дольше продержаться на воздухе, использование обогревателей, которые пересушивают слизистые и могут влиять на активность местного иммунитета, большие скопления людей в помещениях [68] D. Fisman, «Seasonality of viral infections: mechanisms and unknowns», Clin. Microbiol. Infect. , vol. 18, no. 10, pp. 946–954, Oct. 2012. , [69] E. Kudo et al. , «Low ambient humidity impairs barrier function and innate resistance against influenza infection», Proc. Natl. Acad. Sci. , vol. 116, no. 22, pp. 10905–10910, May 2019. . Насколько велик вклад каждого из факторов — и есть ли он в принципе, — сказать сложно: исследований на эту тему немного, они не очень высокого качества, а их выводы зачастую противоречат друг другу. Но одно можно утверждать уверенно: помимо чисто биологических причин, существенную роль в феномене сезонности играют социальные и технологические факторы вроде изменения поведения людей в разные сезоны и использования кондиционеров или обогревателей. Делать прогнозы относительно поведения вируса зимой или летом нужно с учетом этих переменных, а не из общих соображений.

Другими словами, для вирусов не существует какого-то абсолютно обязательного закона сезонности: это следствие главным образом устоявшихся социальных практик, а климатические колебания играют второстепенную роль. С SARS-CoV-2 у нас все практики поломались, поэтому «обычного для вирусов» поведения ожидать не стоит — по крайней мере в первые месяцы его знакомства с человечеством. И тем не менее многие продолжают верить в некие объективные климатические факторы, которые могут ослаблять или усиливать распространение вируса в разное время года. Например, СМИ и даже некоторые эксперты заявляют, что летом в России неблагоприятная для вирусов влажность воздуха. Такое обобщение, как водится, некорректно. Отношения вирусов и этого параметра сложны и не до конца поняты. Так, вирусы, у которых нет мембраны, лучше всего чувствуют себя во влажном воздухе. А покрытые мембраной (вроде нашего SARS-CoV-2 и его родственников), наоборот, сохраняют активность дольше в сухой, но не слишком, среде. Например, время полужизни безобидного коронавируса hCV 229E при температуре 20 °C и относительной влажности воздуха 80 % составляет три часа, при 50 % — 67 часов, при 30 % — уменьшается до 27 часов [70] M. K. Ijaz, A. H. Brunner, S. A. Sattar, R. C. Nair, and C. M. Johnson-Lussenburg, «Survival Characteristics of Airborne Human Coronavirus 229E», J. Gen. Virol. , vol. 66, no. 12, pp. 2743–2748, Dec. 1985. . Почему так — точно неизвестно.

Одна из гипотез связывает влажность с размером капелек жидкости, в которых плавают вирусные частицы. Чем выше влажность, тем капли медленнее высыхают и их размер оказывается в среднем больше. А значит, больше и поверхность раздела двух сред — воды и воздуха. Вирусные частицы как бы стягиваются к границе, и из-за повышенного поверхностного натяжения в этой зоне их внешняя оболочка повреждается. Однако при низких температурах (авторы проводили опыты при 6 °C) ситуация меняется на обратную и время полужизни hCV 229E при относительной влажности 80 % составляет 86 часов, а при 50 % — пугающие 106 часов. Предполагается, что в холоде липидная мембрана вируса затвердевает, обеспечивая лучшую сохранность внутренностей вирусной частицы.

На большей части территории России максимальная влажность воздуха наблюдается зимой и составляет в европейской части 83–86 %, в Западной Сибири — 78–81 %, в Восточной Сибири — 71–77 %. Летом на большей части страны влажность колеблется от 50 до 70 %. Так что рассчитывать на помощь воды или ее отсутствия в воздухе ни зимой, ни летом не приходится. А вот температура может сыграть роль: как мы только что упомянули, на холоде липидная оболочка некоторых вирусов затвердевает и уплотняется, повышая их устойчивость к внешним воздействиям [71] I. V. Polozov, L. Bezrukov, K. Gawrisch, and J. Zimmerberg, «Progressive ordering with decreasing temperature of the phospholipids of influenza virus», Nat. Chem. Biol. , vol. 4, no. 4, pp. 248–255, Apr. 2008. . В лабораторных экспериментах при 4 °C SARS-CoV-2 сохранялся гораздо дольше, чем при комнатной температуре [72] Там же. . Да и в целом ученые держат вирусы, с которыми работают, не в термостате, а в холодильнике и даже в морозилке. В одной из работ авторы, исследовавшие безобидную разновидность коронавируса, установили, что патоген сохраняет активность даже после 25 циклов заморозки при –72 °C и последующего оттаивания [73] A. Lamarre and P. J. Talbot, «Effect of pH and temperature on the infectivity of human coronavirus 229E», Can. J. Microbiol. , vol. 35, no. 10, pp. 972–974, Oct. 1989. . Так что вряд ли суровые сибирские зимы смогут существенно помешать распространению SARS-CoV-2. Тем более что основную часть времени коронавирус все равно проводит внутри людей, где температура составляет комфортные 37 °C.

Еще один фактор окружающей среды, который теоретически мог бы ослабить вирус, — ультрафиолет. Эти лучи несут большое количество энергии и действительно способны разрушать ДНК и РНК, но с ультрафиолетом, исходящим от Солнца и достигающим поверхности Земли, не все так просто. УФ-спектр разделяют на три диапазона: A (самый мягкий, диапазон 320–400 нм, UVA), B (средней «злобности», диапазон 280–320 нм, UVB) и C (жесткий, диапазон 200–280 нм, UVC). Стерилизующими свойствами в полной мере обладает только ультрафиолет C, но он практически полностью поглощается озоновым слоем и кислородом земной атмосферы. Как UVC воздействует на новый коронавирус, пока не известно, но его эффективность в отношении SARS зависела от массы различных факторов: дозы и времени воздействия, степени распространения вируса, среды, в которой он находится [74] J. G. B. Derraik, W. A. Anderson, E. A. Connelly, and Y. C. Anderson, «Rapid evidence summary on SARS-CoV-2 survivorship and disinfection, and a reusable PPE protocol using a double-hit process», medRxiv , p. 2020.04.02.20051409, Jan. 2020. , — и это в лаборатории. В реальной жизни на сохранность вируса, очевидно, будет влиять еще множество других условий. И тем не менее, некоторые основания полагать, что большое количество солнечных дней SARS-CoV-2 может не понравиться, у нас есть: например, вирус гриппа на свету (правда, не настоящем солнечном, а воссозданном в лаборатории) умирает быстрее [75] M. Schuit et al. , «The Influence of Simulated Sunlight on the Inactivation of Influenza Virus in Aerosols», J. Infect. Dis. , vol. 221, no. 3, pp. 372–378, Jan. 2020. . Другое дело, что на большей части территории России погода часто ясная как зимой, так и летом — разница есть, но не слишком значительна (хотя москвичам или петербуржцам и тяжело в это поверить).