Часть 2.
К вопросу о месте ВИЧ/СПИД - пандемии среди других инфекционных, эпидемических и пандемических процессов
Михаил Васильевич Супотницкий, кандидат биологических наук
4. Эпидемические процессы
По определению Черкасского Б.Л.24 — эпидемический процесс — это процесс возникновения и прекращения среди населения специфических инфекционных состояний. Существуют разные подходы к описанию таких процессов. Преобладающим является их деление на группы по механизму передачи возбудителя (кишечные, дыхательных путей, кровяные и наружных покровов). Классификация сложилась в начале XX столетия, как наиболее удобная (в то время) для организации противоэпидемической работы. В соответствие с ней чума относится к кровяным инфекциям, натуральная оспа к инфекциям дыхательных путей, а ВИЧ/СПИД, сывороточные гепатиты и бородавки вирусные к болезням наружных покровов. Подробно описание эпидемических процессов с этой точки зрения можно найти в распространенных руководствах25,32,33,34,35. По нашим наблюдениям, использовать в работе целесообразно более ранние руководства (1920-1930-х гг.), так как они написаны более ясным научным языком, чем списанные с них современные компиляции.
В отличие от авторов перечисленных учебников и руководств, мы рассматриваем эпидемические процессы с точки зрения стратегий вызывающих их паразитов. Поэтому нам важно сравнить по стадиям динамику эпидемических процессов, вызываемых паразитами с разными стратегиями и возможности типовых противоэпидемических мероприятий на каждой стадии такого процесса.
Эпидемические процессы, вызываемые паразитами, использующими стратегию первого типа. В таком эпидемическом процессе прослеживается цикличность, обусловленная, в первую очередь, цикличностью инфекционного процесса.
В межэпидемический период болезнь, как правило, уже имеет описание в руководствах по эпидемиологии, противоэпидемические мероприятия разработаны при ее предыдущих появлениях. При эпидемической настороженности (например, в природном очаге возбудителя болезни), ее первые типичные случаи (предэпидемическая стадия) послужат сигналом для проведения профилактических мероприятий, направленных на разрыв эпидемической цепочки (выявление источника возбудителя инфекции, механизма его передачи и специфическое повышение устойчивости организма реципиента путем вакцинации). Эпидемия протекает как монопроцесс, поэтому все усилия эпидемиологов и врачей-инфекционистов сосредотачиваются на противодействии одному возбудителю инфекционной болезни. На стадии развития эпидемии население и власти осознают опасность эпидемической ситуации и активно противодействуют эпидемии по уже заранее разработанным инструкциям. Стадия угасания эпидемии характеризуется снижением вирулентности вызвавших ее штаммов возбудителя инфекционной болезни и ростом иммунной прослойки среди населения. Лечебные и профилактические мероприятия, имевшие сомнительный эффект на стадии развития эпидемии, становятся эффективными. Эту стадию эпидемического процесса данного типа хорошо характеризует образное описание Альбера Камю (Чума, 1947): «Откровенно говоря, трудно было утверждать, действительно ли это победа или нет. Приходилось лишь констатировать, что эпидемия уходит так же неожиданно, как и пришла. Применявшаяся в борьбе с ней стратегия не изменилась, вчера еще бесплодная, сегодня она явно приносила успех. Так или иначе создавалось впечатление, будто болезнь сама себя исчерпала или, возможно, отступила, поразив все намеченные объекты. В каком-то смысле ее роль была сыграна». Как правило, после крупных эпидемий данного типа, численность населения восстанавливается в течение жизни одного-двух поколений.
Масштабы эпидемий, вызываемых сапронозами, могут приобретать глобальный характер и сопровождаться массовой смертностью населения, как, например, пандемия чумы «черной смерти» 1346―1351 гг. или пандемии холеры, начавшиеся в 1817 г. (их подробные описания приведены в монографии Гезера Г.37). Такие эпидемии прекращаются с затуханием природных очагов, под давлением противоэпидемических мероприятий и по многим другим причинам. Однако благодаря формированию иммунной прослойки среди населения эпидемии такого типа способны самоограничиваться даже без проведения противоэпидемических мероприятий. Образование иммунной прослойки считается основным признаком эпидемического процесса во всех выше приведенных руководствах.
Эпидемические процессы, вызываемые паразитами, использующими стратегию второго типа. Рассмотрим их на примере ВИЧ/СПИД-пандемии. Так как у хозяина, инфицированного таким паразитом, не формируется в отношении него протективный иммунитет, а иммунная система эффективно используется паразитом в собственных целях, то эпидемический процесс: а) не носит циклический характер, т.е. не заканчивается формированием иммунной к возбудителю болезни популяции; б) развивается как многокомпонентный.
Отсутствие иммунной прослойки среди населения и передача между хозяевами половым путем, являются причиной того, что в бесконечно больших панмиксных популяциях хозяина продолжительность эпидемического (пандемического) процесса может соответствовать продолжительности его существования как биологического вида.
В межэпидемический период возбудитель, использующий стратегию паразитизма второго типа, как правило, неизвестен ни эпидемиологам, ни ученым. В научных журналах печатаются как казуистические случаи описания тяжелых форм туберкулеза, отмечается рост внелегочных форм этой болезни, врачи общих стационаров иногда сталкиваются с пневмониями, не поддающимися лечению антибиотиками и вызванными какими-то редкими, малопатогенными возбудителями, по большей части остающимися не идентифицированными. Сведения о них иногда попадают в учебники по внутренним болезням в виде коротких справок, набранных мелким шрифтом (например, о цитомегаловирусной пневмонии). К концу этого периода упускаются имеющиеся возможности по разрыву эпидемических цепочек. Инфицирование населения усиливается медицинскими манипуляциями и достигает некой критической массы, когда лицам, занимающимся исследованием статистики инфекционной заболеваемости, становится очевидным ухудшение эпидемической обстановки. Обращают на себя внимание необычные инфекции в отдельных группах населения.
Эпидемический процесс входит в предэпидемическую стадию, его напряженность нарастает. Он по-прежнему проявляет себя тяжелыми инфекционными осложнениями, вызванными таксономически мало связанными между собой патогенами, ранее редко встречавшихся врачам. На фоне экономического благополучия регистрируется рост социальных болезней (туберкулез, особенно его внелегочные формы; чесотка и др.). Большое количество жертв при массовых вакцинациях, уже превышающее количество жертв той болезни, от которой такая вакцинация проводится, заставляет органы здравоохранения отказаться от ряда прививок. Например, с 1920-х гг. противооспенная вакцинация становилась все более обременительной для здравоохранения, так как она сопровождалась нарастающим количеством поствакцинальных энцефалитов и вакцинальной экземы.
В стационарах растет количество больных с диареями и пневмониями, вызванными малозначимыми ранее возбудителями. Появляются первые научные работы, описывающие типичные формы новой инфекционной болезни и вызывающих их микроорганизмов. Требуется осмысление новой эпидемической реальности. Однако «крупные ученые», боясь показаться недостаточно осведомленными, отрицают практическую значимость этих наблюдений, предпочитая придерживаться общеизвестных взглядов на эпидемический процесс. Примером этого может быть работа Белякова В.Д. с соавт. «Саморегуляция паразитарных систем» (1987), в которой уже на фоне развившейся ВИЧ/СПИД-пандемии утверждается, что «ретровирусы не способны вызывать эпидемический процесс, поскольку их репродуктивная активность не опосредованна патогенностью».
Тем не менее, эпидемия не прекращается. Болезнь распространяется на отдельные социальные группы населения в результате ошибок и несчастных случаев, например, переливания инфицированной крови или каких-то хирургических манипуляций. Борьба с новой инфекцией строится на основе опыта борьбы с инфекциями, вызываемыми паразитами, использующими стратегию первого типа, и поэтому изначально обречена на неудачу. Активно «создаются» вакцины, подбираются химиопрепраты, разрабатываются методы химиотерапии. Иммунитет населения ослабевает, отмечается рост онкологической заболеваемости, снижается средняя продолжительность жизни за счет смертности среди лиц, не достигших 30-летнего возраста. Но новая пандемия не кажется еще опасной и, даже, сулит новые перспективы ученым в виде грантов, ассигнований, новых должностей и наград.
В стадии развития эпидемии возбудитель болезни выходит за пределы групп риска. Инфицирование им населения становится всеобщим. Основной путь передачи — половой, основной контингент инфицированных — семейные гетеросексуальные пары и их дети. Лечение ассоциированных инфекций все более затрудняется появлением резистентных к химиопрепаратам штаммов малопатогенных организмов, этиологическое лечение оказывается неэффективным и только приводит к появлению все более опасных штаммов возбудителя болезни. Крупные частные компании прекращают финансирование проектов по разработке вакцин, финансирование таких исследований ведется из государственного бюджета в рамках многочисленных коррупционных схем. Формируются отдельные группы ученых, предпринимателей, чиновников и политиков, материально заинтересованных в развитии эпидемии. Теперь и их деятельность становится проявлением нового эпидемического процесса. Масштабы и опасность эпидемии от населения скрываются. На этом фоне, как проявление отчаяния людей, подозревающих, что они стали жертвой какого-то обмана, появляются «демоны эпидемий» — так в Средние века называли заболевших чумой людей, заражающих других в отместку за свое несчастье. Власти крупных городов сталкиваются с проблемой выделения территорий под новые кладбища.
В стадии своего максимального развития эпидемия распадается на несколько десятков масштабных эпидемий, вызываемых возбудителями «ассоциированных инфекций». Повсеместно фиксируется распространение социально-значимых болезней (туберкулез, чесотка, герпес, в отдельных странах — проказа и др.). Болезни, ранее проявлявшие себя локально (чесотка, герпес) либо носительством (криптоспоридоз, сальмонеллез и др.), протекают как диссеминированные формы инфекций, быстро переходящие в сепсис. Обнаруживаются антибиотико-резистентные и высоковирулентные штаммы возбудителей ранее малоизвестных инфекций. Регистрируются упорные вспышки контагиозных инфекций, считавшихся контролируемыми. Периодически фиксируются вспышки среди людей оспы обезьян и оспы коров, формирующие длинные эпидемические цепочки, причем в большинстве случаев не удается проследить источник заражения, и его фальсифицируют. Иммунитет населения резко ослаблен, происходит его депопуляция.
Далее (стадия угасания эпидемии) события могут развиваться по двум направлениям, показанным на рис. 2. Первое предполагает задействование имеющихся в природе механизмов прекращения эпидемий данного типа (кривая торможения пандемии); второе направление реализуется при их отсутствии (кривая вымирания вида Homo sapiens).
Сначала рассмотрим развитие событий по первому направлению. Болезнь охватывает все слои общества, включая элитарные. Исчезают отдельные слои населения и этносы, которые в силу своих традиций и генетических особенностей особенно подвержены заражению. Широкое распространение получают острые смертельные инфекции с воздушно-капельным механизмом передачи (оспоподобные инфекции, грипп, легочная чума и др.). Их активизация зависит от региона; эпидемические цепочки, как правило, необычно длинные. Особое удивление у ученых вызовет появление болезней, считавшихся уничтоженными. Среди них оспоподобная инфекция, по контагиозности и смертельным исходам сопоставимая с большой оспой (variola major). Ее распространение приобретет тяжелый характер, с преобладанием смертельных форм болезни, меры вакцинации оказываются столь же неэффективными как во время пандемии натуральной оспы 1871―1873 гг. (см. в работе Бразоля Л.Е.38). Из-за распространения таких инфекций депопуляция населения значительно усилится, однако его иммунитет начнет постепенно подниматься из-за гибели иммунодефицитных лиц. В постэпидемической стадии типичное течение туберкулеза и других социальных болезней восстановится; многие опасные инфекционные болезни будут считаться «побежденными». Но численность населения будет восстанавливаться несколько поколений из-за повторяющихся вспышек опасных инфекций.
При развитии событий по второму направлению основная борьба среди участников этого пандемического процесса будет разворачиваться на уровне генома человека, как проявление соперничества ретровирусов между собой и с теми мобильными элементами хромосом, которые играют роль «защитных экранов» генома от таких паразитов. Такая система, несомненно, существует — в геноме эукариотов обнаружено много следов ее противодействия ретровирусам40. Как вариант возможных событий, преимущество получит паразит, способный к более эффективной интеграции и противодействию репарационным системам хозяина, и совсем не обязательно то, что этим «победителем» будет ВИЧ. Он уязвим со стороны «ассоциированных инфекций» (см. следующий раздел). Увеличение же числа сайтов интеграции генетического паразита, блокирование им репарационных систем клетки, конкуренция с генами-трансактиваторами (трансрегуляторами) ВИЧ, перемещение по геному с захватом участков ДНК, интеграция в гомеозисные гены, приведут к возникновению патологии, которая далеко не сразу будет воспринята клиницистами как инфекционная.
Возможные клинические проявления таких болезней подробно представлены в наших работах ранее26,30. Ими могут быть быстро прогрессирующие неоплазии, иммунодефициты (без выявления ВИЧ), мышечная дистрофия, демиелинизация, отложения бета-амилоидных белков, атеросклероз, психические нарушения. Если исходить из того, что такой паразит будет способен осваивать экологические ниши вытесняемого им ВИЧ, то более вероятна патология, связанная с дефектами ДНК Т-лимфоцитов, эндотелиоцитов кровеносных и лимфатических сосудов, эпителиальных клеток кожи, астроцитов и нейронов мозга. На активную роль в развитии современной психической патологии эндогенных и экзогенных ретровирусов еще в 1990-х гг. обратил внимание ученых А.И. Ойфа41.
Пандемия, развивающаяся по второму направлению, прекратится значительно позже, чем по первому, не раньше чем будет достигнуто 100%-е инфицирование населения. Постэпидемической стадии не будет.
5. Глобальные пандемические циклы
Результаты популяционных исследований тонкой структуры генома человека показывают наличие большого количества лиц, имеющих мутации гена рецептора CCR5, обычно используемого ВИЧ для проникновения в Т-лимфоциты. Данный феномен свидетельствует о том, что наши предки уже сталкивались с ВИЧ. Однако каков мог быть механизм, позволивший обрывать такие пандемии в прошлом, если сегодня мы их не контролируем? Выше при описании эпидемических процессов, вызываемых паразитами, использующими стратегию второго типа, мы в общих чертах попытались дать ответ на этот вопрос. Теперь же обоснуем его более обстоятельно.
Глобальное распространение ВИЧ/СПИДа. Массовая иммунизация, антибиотико(химио)терапия и другие противоэпидемические мероприятия резко сузили ареал паразитических видов, использующих первую стратегию. В высокоплотных популяциях людей для таких паразитов была создана ситуация, сходная с той, которая наблюдалась десятки тысяч лет назад, т.е. когда инфицированные единичные особи вида Homo sapiens обитали на обширных территориях и, заболев, не находились в плотном контакте друг с другом. В этом, видимо, и заключается биологический и эволюционный смысл понятий «побежденные» и «контролируемые» инфекции.
Появление же в человеческом обществе возбудителей, способных распространяться при невысокой плотности населения, т.е. использующих стратегию паразитизма второго типа, можно рассматривать как неизбежный эволюционный ответ более древних форм жизни на сложившуюся ситуацию.
ВИЧ и подобные ему ретровирусы существуют не просто давно, а существовали с момента появления эукариотических организмов. Их роль в природе связана с еще неизученными механизмами видообразования, о чем мы писали выше. Но вот разум в том понимании, в каком мы его приписываем себе, не является каким-то уникальным адаптивным признаком для биологического вида. Палеонтологические и археологические исследования показывают, что «разумные» виды приматов под давлением естественного отбора вымирали также как и «неразумные». По данным С. Оппенгеймера42, за последние 30 тыс. лет таких «разумных» видов приматов вымерло не менее двух – азиатский Homo erectus и Homo neandertales; в настоящее время остался последний такой вид — Homo sapiens. Зато все остальные, «неразумные», случайно или нет, что еще надо понять, оказались устойчивыми к ВИЧ
