Як віруси перетікають до людини від інших тварин

Увага: Через позицію правовласника щодо вмісту дане відео українською було видалене з Ютуб каналу "Цікава наука". Ви зможете знайти його на Толоці.

У 2017 році на сільськогосподарському ярмарку в штаті Меріленд призові свині мали не найкращий вигляд.
Фермери повідомляли, що у свиней була гарячка, а також запалені очі та виділення з ніздрів.
І поки організатори ярмарку з’ясовували причину симптомів, департамент охорони здоров’я Меріленду був стурбований хворими відвідувачами ярмарку.
Хтось із них гладив свиней, а хтось просто стояв поруч з вольєрами.
А незабаром у сорока відвідувачів діагностували свинячий грип.
У більшості випадків хворі тварини не є заразними для людей.
Але коли інфікування все ж стається, то міжвидове перетікання інфекції, або перехід до нового організму-хазяїна потенційно може призвести до смертельних епідемій.
Яким чином патогени переходять від одного виду до іншого, і чому міжвидові перетікання вірусів настільки небезпечні?
Віруси — це внутрішньоклітинні паразити, здатні інфікувати майже всі форми життя.
Щоб вижити й розмножитися їм необхідно пройти через три етапи: контакт зі сприятливим хазяїном, інфікування і реплікація, та передача до інших організмів.
Як приклад, розгляньмо вірус грипу людини.
Спочатку грип зустрічає нового господаря і проникає в його дихальні шляхи.
Це нескладно, але, щоб вижити в новому організмі, вірус повинен успішно інфікувати клітини, перш ніж буде виявлений і знищений в ході імунної відповіді.
Щоб впоратися з цим завданням, віруси розвинули специфічні взаємодії з організмами-хазяїнами.
Вірус грипу людини покритий білками, які здатні зв’язуватися з відповідними рецепторами клітин в дихальній системі.
Потрапивши всередину клітини, вірус задіює додаткові пристосування, щоб захопити контроль над клітинними машинами задля відтворення власного генетичного матеріалу.
Тепер вірус повинен лише пригнічувати імунну систему хазяїна, або уникати її достатньо довго, щоб створити якнайбільше своїх копій і заразити інші клітини.
На цьому етапі грип може передаватися до нового організму разом з будь-якою інфікованою фізіологічною рідиною.
При звичайному чханні вірус може увійти в контакт з домашніми тваринами, рослинами, і навіть з вашим обідом.
Вірусу постійно стикаються з новими видами й намагаються заразити їх.
Найчастіше це закінчується невдачею.
У більшості випадків генетичні відмінності між двома хазяїнами надто великі.
Для вірусу, пристосованого до інфікування людей, клітина салату є чужим і негостинним місцем.
Але в навколишньому середовищі циркулює приголомшлива кількість вірусів і всі вони потенційно можуть зіткнутися з новими хазяїнами.
А оскільки вірусу швидко відтворюються мільйонами, частота випадкових мутацій теж є дуже високою.
Більшість мутацій не мають жодного ефекту, або навіть шкідливі для самого вірусу.
Але невелика частина мутацій може дозволити патогену з більшою ймовірністю інфікувати нові види.
Шанси виграти в цій руйнівній генетичній лотереї зростають або з часом, або ж якщо новий вид перебуває у постійному тісному взаємозв’язку з первинним хазяїном.
Для вірусу, пристосованого до інших ссавців, зараження людини може стати успішним всього лише після кількох вдалих мутацій.
А вірусу, хазяїном якого є шимпанзе, генетично найближчий наш родич, взагалі майже не потрібно змін, щоб інфікувати людину.
Але для успішного міжвидового перетікання інфекції потрібні не лише час і генетична подібність.
Деякі вірусу, які здатні легко інфікувати клітини нового хазяїна, потім не в змозі уникнути імунної відповіді.
В інших можуть бути труднощі з перенесенням до нових хазяїнів.
Наприклад, вони можуть зробити заразною кров хазяїна, але не їхню слину.
Проте, як тільки міжвидове перетікання досягає етапу передачі, вірус стає набагато небезпечнішим.
Тепер, перебуваючи у двох різних видах, патоген має більше шансів мутувати в іще успішніший вірус.
І з кожним новим хазяїном потенціал для повномасштабної епідемії зростає.
Вірусологи постійно шукають мутації, які можуть підвищити ймовірність перетікання таких вірусів, як грип.
Прогнозування потенційних епідемій є серйозним завданням.
Існує величезне різноманіття вірусів, яке ми тільки починаємо розкривати й вивчати.
Дослідники невпинно вивчають біологію цих патогенів.
Завдяки моніторингу популяцій, що робить можливим швидке виявлення нових спалахів, вчені можуть розробляти вакцини й плани дій щодо стримування спалахів, щоб зупинити смертельні захворювання.