Распространение зоонозных вирусов: от экологии резервуаров и вирусной эволюции к предотвращению пандемии
Зоонозные вирусные заболевания представляют собой серьёзную и всё более сложную проблему для общественного здравоохранения во всём мире. Недавние вспышки SARS, MERS, болезни, вызванной вирусом Эбола, гриппа птиц, инфекции, вызванной вирусом Нипах, и COVID-19 продемонстрировали, насколько существенными могут быть последствия вирусных инфекций, ассоциированных с популяциями животных, для здоровья людей, систем здравоохранения и экономики. Пандемия COVID-19 показала, что локальная зоонозная инфекция способна быстро перерасти в устойчивую передачу вируса от человека к человеку и привести к глобальному кризису в области общественного здравоохранения.
Зоонозная передача — не единичное событие, а многоэтапный процесс преодоления экологических, эволюционных и специфичных для хозяина барьеров, включая совместимость с рецепторами, клеточный тропизм, эффективность репликации и ограничения врождённого иммунитета. Резервуарные хозяева — летучие мыши, грызуны, птицы, приматы и домашний скот — способствуют сохранению и диверсификации вирусов, тогда как вырубка лесов, расширение сельскохозяйственных угодий, урбанизация, торговля дикими животными, изменение климата и интенсивное животноводство увеличивают вероятность межвидового контакта; глобализация и мобильность населения способствуют быстрому географическому распространению патогенов. Одного лишь экологического воздействия недостаточно: биологическая совместимость вируса с новым хозяином и способность к устойчивой передаче определяют, перерастёт ли случай заражения в самоподдерживающуюся вспышку.
На молекулярном уровне возникновение зоонозных заболеваний обусловлено взаимодействием вирусной эволюции и биологии хозяина. Мутации, рекомбинация, реассортация и отбор формируют вирусное разнообразие, однако генетические изменения сами по себе не гарантируют успешного перехода; совместимость вирусных детерминант с рецепторами, тканевой тропизм, эффективность репликации, антагонизм врождённых иммунных реакций и адаптация к иммунологической среде хозяина в совокупности определяют возможность инфекции и передачи. Резервуарные хозяева дополнительно влияют на этот ландшафт, формируя иммунные фенотипы, способствующие персистенции при ограниченном клиническом проявлении.
Обзор рассматривает экологические, молекулярные, иммунологические и антропогенные факторы возникновения зоонозных заболеваний. Обсуждаются исторические случаи передачи коронавирусов, вирусов гриппа, филовирусов, хенипавирусов и арбовирусов. Оцениваются возможности использования геномного и метагеномного надзора, мониторинга сточных вод, искусственного интеллекта, экологического моделирования и подходов «Единое здоровье» для раннего выявления рисков пандемий.
