Inimviirused Võivad Hüpata Ka Loomadesse - Külvata Tulevaste Epideemiate Seemneid

“Pöörd zoonoos” võib soodustada järgmise COVID-19 jaoks sobivaid tingimusi.

Kui uudne koronaviirus hüppas 2019. aasta lõpus inimestele, kohanedes nii hästi oma uue peremeesliigiga, et põhjustas pandeemia, peksis see koefitsiente. Kuigi teadlaste hinnangul on umbes 60 protsenti teadaolevatest inimese patogeenidest ja kuni 75 protsenti uute haigustega seotud loomadest, pärineb loomadelt, on edukas „ülekandumine” siiski üliharuldane. Teadlaste sõnul on looduses umbes 260 000 kuni 1,6 miljonit loomaviirust. Kuid veidi rohkem kui 200 viirust, mis on dokumenteeritud inimeste mõjutamiseks, on vähem kui 0,1 protsenti teistest liikidest pärit viirustest "kunagi põhjustanud teadaolevat nakkust inimesele", märgitakse 2019. aasta PLOS-i bioloogia dokumendis.

Selleks, et viirus hüppaks loomadelt inimestele ning seejärel ellu jääks, paljuneks ja tõhusalt leviks oma uute peremeesorganismide seas, peavad ühtlustuma mitmed tegurid, sealhulgas ökoloogilised ja viiruslikud omadused. Viimastel aastakümnetel on rahvastiku kasv, keskkonnahäired ja tööstusliku põllumajanduse kasv muutnud nn inimese ja looma vahelisi seoseid. See muutus on viinud mitmete zoonootiliste haiguste tekkimiseni, alates Ebolast kuni lindude ja sigade gripiviiruste ning mitmete koronaviirusteni.

Mikroobid ei pane liikidevahelisi hüppeid vaid ühes suunas. On teatatud mitmetest juhtumitest, kus COVID-19 patsiendid nakatasid lemmikloomi ja kasse. Aprilli alguses kinnitati Bronxi loomaaia tiigril viirus (seitse teist loomaaia suurt kassi on sellest ajast saadik ka positiivsed). Evolutsioonilised geenianalüüsid näitavad, et SARS-i puhangu ajal kulges inimeste ja väikekiskjate ülekandumine mõlemat pidi. Lisaks teatas 2009. aasta H1N1 A-gripi pandeemia ajal 21 riiki loomade nakatumisest, millest suurem osa tekkis inimeste puhangute tagajärjel. Tegelikult on teadlased alates 1980ndatest aastatest dokumenteerinud juhtumeid, kus inimesed nakatasid elusloodust, kaaslasi ja loomi paljude patogeenidega, sealhulgas viiruste, seente ja bakteritega.

Ehkki sellisel "pöörd zoonoosil" on mõnikord loomadele tõsised, isegi eluohtlikud tagajärjed, võivad eksperdid öelda, et sellel võib olla oluline mõju ka inimeste tulevaste haiguspuhangute tõenäosusele. Uudne viirus tekib tavaliselt mutatsiooni või geneetilise materjali vahetamise teel kahe või enama viiruse vahel, kui nad nakatavad peremeest korraga. Kuigi mõlemad tegurid mängivad rolli viiruse evolutsioonis ja pandeemilises potentsiaalis, on see viimane protsess tuntud kui segmendunud viiruste (patogeenide, mille genoom on jagatud mitmeks osaks), näiteks gripiviiruste ja rekombinatsiooni mittesegmenteeritud viirustes, näiteks koronaviirustes, taasvalimine inimeselt loomale zoonoos nii riskantne.

"Iga kord, kui viirustel on potentsiaali teistega seguneda, võib see põhjustada tõsiseid probleeme, eriti kui nad saavad hüpata loomade ja inimeste vahel mõlemas suunas," ütleb Casey Barton Behravesh, USA keskuste ühe terviseameti direktor. Haiguste tõrje ja ennetamine Riiklik uute ja zoonootiliste nakkushaiguste keskus.

Sead on juhtumisi suurepärased segamisnõud. Loomadelt levis 2009. aasta gripiviirus H1N1, mis tappis esimesel ringlusaastal kogu maailmas 151, 700–575, 400 inimest. Kuid see viirus sisaldas üksikuid geenisegmente, mis pärinesid neljast erinevast allikast: inimesed, linnud ning Põhja-Ameerika ja Euraasia sead. Tõepoolest, paljud sigade viirused pärinevad inimestelt. Viimastel aastatel on teadlased kogu maailmas tuvastanud kümneid eraldiseisvaid juhtumeid, kus pandeemilised ja hooajalised gripiviirused on inimestelt hüpanud sigade populatsioonide vahel ringlema.

"Meil on olnud kaks hüppe lindude viirusi, mis on sattunud sigadesse. Ja sellega võrreldes on meil tõenäoliselt olnud kümneid, kui mitte sadu inimese viirusi. Nii et [gripi geneetiline mitmekesisus sigadel] on valdavalt inimpäritolu,”ütleb Martha Nelson, National Institute of Health Fogarty rahvusvahelise keskuse teadlane.

Alates 2011. aastast on inimpäritolu geene sisaldavaid seagripi viirusi seostatud enam kui 450 zoonootilise nakatumisega, peamiselt kogu USA põllumajandusmessidel. Kuigi need konkreetsed tüved näitasid inimestevahelist levikut vaid kergelt, seda suurem oli veehoidla peremees, seda tõenäolisem on, et tekib variant, mis on võimeline inimeste seas tõhusalt levima. "See on natuke nagu vene ruleti mängimine," ütleb Nelson. "Me teame, et need [viirused võivad liikidele hüpata panna] nakatavad inimesi. Kuid see on vaid aja küsimus, kuni inimene suudab inimeselt inimesele levida.”.

Inimestelt sigadesse nakatumine gripist on tänapäeval muutunud suuremaks riskiteguriks, kuna see pakub pidevaid võimalusi mõlemas suunas levimiseks. Tööstuslikus põllumajanduses liiguvad sead piirkondades ja mandrite vahel, kohates nii sea- kui ka inimviiruseid kogu maailmast. Sageli elavad nad tihedas kontaktis nii inimeste kui teiste sigadega. Need tingimused pakuvad viirustele rohkelt võimalusi leida “õige” mutatsioon või uus geenide kombinatsioon mitte ainult liikide vahel hüppamiseks, vaid ka aktiivseks ringluseks. Nelson ütleb, et viirused ja nende komponendid põrkuvad inimestelt USA kaubasigadesse sigade näitamiseks, kuni lõpuks kujunevad nad millegi uudsena inimestes, kes veedavad oma elu loomade eest hoolitsemisel: põllumajandusettevõtetes ja söödatöölistes ning noorte loomakasvatajate väljapanekutes.

See, kuivõrd pöörd zoonoos suurendab pandeemiate või suuremate haiguspuhangute riski laiemalt, jääb vähem selgeks. Ehkki suurem osa tekkivatest zoonootilistest haigustest on alguse saanud metsloomadelt, mitte kariloomadelt ega lemmikloomadelt, märgib Barton Behravesh, et inimeste ja teiste liikide suhtlemine on uskumatult keeruline. "Seal on igasuguseid funktsioone, mis võivad viia selle täiusliku tormini, mis võib põhjustada haiguse üleminekut loomade ja inimeste vahel," ütleb ta. "Me teame, et väga tihe kontakt loomade ja nende keskkonnaga annab haigustele loomade ja inimeste vahel rohkem võimalusi nakatuda."

Näib, et seni pole pöörd zoonoos COVID-19 pandeemia trajektoori kujundanud. Nagu gripiviirused, hüppavad ka koronaviirused suhteliselt kergelt ühelt liigilt teisele. COVID-19 põhjustav viirus SARS-CoV-2 - on näidanud oma võimet hüpata inimestelt teistele loomadele, eriti kassidele. Juhtumeid on siiski olnud harva. Ja piiratud tõendid viitavad sellele, et kassid võivad viirust üksteisele lähedalt levitada, kuid praegu pole tõendeid selle kohta, et kassid võivad inimesi nakatada, väidab professor Gregg Dean, mikrobioloogia, immunoloogia ja laboratooriumi juhataja. patoloogia Colorado osariigi ülikoolis.

Kuigi üksikisikud on oma lemmikloomade tervise pärast mõistetavalt mures, on Dean sõnul vähetõenäoline, et kaasloomadest saaksid ülekandumise peamised vektorid. Isegi kui SARS-CoV-2 suutis kasside juurest inimeste juurde tagasi hüpata, vähendavad kasside ja kasside ning inimese ja kassi koostoime konkreetsed asjaolud oluliselt tõenäosust, et nendest ülekannetest saab probleem. Väljaspool metsloomade kolooniaid või varjupaiku on enamik kodukasse harva suure tihedusega keskkondades, mille tagajärjel levivad juhtumikobarad kogukonda. Ja kasse on lihtsam testida ja karantiini panna kui inimesi. "Meie kodukassidel on tõenäoliselt suurem oht saada meilt COVID-19 kui meil neilt," ütleb Dean.

Sellest hoolimata on tulevaste pandeemiate ärahoidmisel võtmetähtsusega haiguste liikumise viisi eelduste uuesti läbivaatamine. Selle tulemusel soovivad paljud eksperdid läheneda ühele tervisele, mis arvestaks inimeste tervist loomade ja keskkonna heaolu laiemas kontekstis. "Me arvame endiselt, et inimesed on see puhas, kõrgema taseme liik ja loomad, kellel on kõik patogeenid," ütleb Nelson. "Aga kui mõelda inimühiskonnale, meie tihedusele ja kontaktstruktuuridele, oleme patogeenide inkubaatorid."

Koroonaviiruse puhangu kohta lugege lähemalt siit Scientific American. Ja lugege meie rahvusvahelise ajakirjade võrgustiku kajastusi siit.