США знаходиться на межі нової вірусної епідемії; вірус, якого не було десять років тому, але який зараз хвилює чиновників. Chikungunya, що викликає недієздатну лихоманку, поширюється через комарів Aedes і зазвичай зустрічається по всій Африці та Євразії. Але це найновіший приклад появи нового вірусу - вірусів, які швидко змінюють своє географічне розповсюдження та / або поширеність.
Інші віруси, що виникають, такі як еболавіруси - які продовжують викликати геморагічну лихоманку еболи - та важкий гострий респіраторний синдром коронавірус (SARS-CoV), зустрічаються рідше, тоді як інші, як вірус свинки, знову з'являються після періоду відносної відсутності у західній півкулі. Ці віруси виникають, часто несподівано, на тлі певного рівня таємниці про те, звідки вони беруться і чому вони поширюються. Походження їх складніше, ніж могло здатися.
Арбовіруси, які впливають на клімат
Віруси, такі як чікунгуня, які поширюються членистоногими (комахи та павукоподібні, як кліщі), відомі як арбовіруси (від членистоногих) і впливають на зміну клімату та глобальне потепління, що безпосередньо сприяє їх появі. Глобальне потепління впливає на поширення членистоногих, які виступають векторами вірусу та підвищують здатність вірусів до зростання в них.
Спалах вірусу блакитної мови - інфекції овець і великої рогатої худоби, яка поширюється мошками Culicoides - почався на півночі Європи у 2006, де його ніколи раніше не бачили, та заразили більше тварин, ніж раніше зафіксовано.
Тепер вірус Chikungunya, схоже, пошириться по США, як і вірус Західного Нілу після появи в Нью-Йорку в 1999 - і який все ще з'являється. Але не всі віруси, що виникають, такі передбачувані, як арбовіруси.
Зоонотичні віруси
Значну частку нових вірусів становлять зоонотичні віруси, які поширюються від тварин. Ці віруси є найбільш непередбачуваними, це означає, що взаємодія між тваринами та людьми є критично важливою для їх «перекидання» на людину. Одомашнення худоби дозволило декільком видам - кожен зі своїми вірусами - вступити в тісний контакт, що створило належні умови для зоонозу.
Птах а свині добре відомі поколінням нових нових вірусів грипу. Однак, в першу чергу в перших випадках виникли також свиноферми Вірус Ніпа в Малайзії в 1999. Незважаючи на те, що він переживає літаючих лисиць, вірус поширився на свиней, а потім на людей спричиняючи смерть 100.
Посягання людини на нове середовище та порушення дикої природи також може призвести до того, що люди піддаються впливу тварин та їх вірусів. Спалахи геморагічної лихоманки від еболавірусу в африканських селах часто асоціюються з торгівлею кущовим м’ясом.
Репродуктивне число
Безліч прикладів появи вірусів можна зрозуміти, використовуючи концепцію " основне репродуктивне число, інакше відомий як R0, який є показником середньої кількості нових інфекцій, які вірусом продукується одна зараза. R0 одного означає, що в середньому одна нова інфекція виникне від іншої, тоді як вірус з R0 більше одного поширюватиметься ефективно по всій популяції. Якщо вірус має R0 менше одного, він може врешті-решт вимерти, оскільки він не може генерувати достатньо нових інфекцій з часом - якщо тільки він не буде постійно повторно впроваджуватися.
Процеси, що впливають на цю кількість, впливають на появу. Отже, хоча віруси, що виникають із R0 менше одного, можуть не ефективно заразитись та передатись у межах нової популяції, зміни клімату та поведінка людини можуть вплинути на показник R0 вірусу в даній географічній області. Також важливими є взаємодія вірус-господар на рівні клітин, що є процесом, який регулюється еволюцією. Що робить віруси, як чикунгуня, настільки тривожними, що вони не потребують подальшої еволюції для інфікування людей.
Підходящий господар
Віруси, як облігатні, внутрішньоклітинні паразити, яким потребують господарі, щоб поширюватися, складаються з білкової або ліпідної оболонки, що захищає вірусний геном, який кодує інструкції з виготовлення вірусних білків, необхідних для зараження. Ці білки повинні дозволяти потрапляння вірусу в клітину господаря; робити нові копії себе; поширюється на більшу кількість клітин і ухиляється від імунної системи. Відмінність ефективності цих кроків може впливати на R0.
Геном вірусу може впливати на прилягання між білками вірусу та господаря; може бути обраний вірус з кращим пристосуванням і збільшення частоти - що ми можемо сприймати як виникнення.
Деякі віруси легко адаптуються та передаються, такі як SARS-CoV та грип (поки ми не зупинимо їх), а інші не змінюють передачу, наприклад, еболавірус і недавнє Близькосхідний респіраторний синдром (MERS) -CoV.
Постійне занепокоєння полягає в тому, що виникаючий вірус може розвиватися для ефективної передачі в людській популяції, але у нас є засоби, щоб запобігти появі вірусу. Інтенсивний моніторинг змін у поширенні вірусів та нових інфекцій між людьми та тваринами лежить в основі нашої стратегії боротьби з вірусами, що виникають.
Для чікунгунья та її родичів націлення на комарів, які допомагають йому поширюватися та зменшувати тягар зміни клімату на зонах ризику, може містити поширення в нові регіони. Розробка ефективних противірусних препаратів та вакцин також може забезпечити боротьбу з вірусами. Однак завдання полягає в тому, щоб передбачити, які віруси є найбільш важливими та складними на глобальній арені постійної складності та невизначеності.
Реальність полягає в тому, що ми раніше переживали це з ВІЛ / СНІДом і привидів колись з'явилися, але вже встановлених вірусів. Це має продовжувати викликати наш інтерес до роботи з новими, які з’являються.
Автори не працюють над, не консультуються, не володіють акціями та не отримують фінансування від будь-якої компанії чи організації, яка отримала б користь з цієї статті. Вони також не мають відповідної приналежності.
Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.
Про авторів
Ендрю Шоу - докторський науковий співробітник Університету Глазго
Коннор Бамфордіс, докторський науковий співробітник університету Глазго