Новое исследование африканских буйволов объясняет устойчивость высококонтагиозных патогенов

Исследование Университета штата Орегон о ящуре у буйволов в Южной Африке помогает объяснить, как некоторые чрезвычайно заразные патогены могут сохраняться и становиться эндемичными в популяции, долгое время после того, как они исчерпали первоначальный пул восприимчивых хозяев.

Результаты, опубликованные в журнале Science, особенно актуальны на фоне приближающейся двухлетней годовщины пандемии COVID-19 и осознания, что вирус никуда не исчезнет в ближайшее время.

Исследование поднимает тот же вопрос, что и в случае с COVID-19: что происходит после того, как пройдена острая фаза? Можно ли ограничить инфекцию после того, как она становится эндемичной? Лабораторные исследования не могут на это ответить, так как вопрос касается популяционного масштаба.

Изучение механизмов передачи вируса ящура

Исследование рассматривало механизмы передачи трех основных штаммов вируса ящура (SAT1, SAT2 и SAT3) среди стад буйволов в национальном парке Крюгера в ЮАР. Ученые анализировали образцы крови и тканей дикого стада каждые 2–3 месяца с 2014 по 2017 год, а также наблюдали за инфекционной динамикой в группе содержащихся в неволе буйволов с более короткими интервалами в течение шести месяцев.

Два пути передачи

Поскольку ящур очень заразен, почти все буйволы в эндемичных регионах заражаются местными штаммами вируса и приобретают иммунитет в раннем возрасте. Молодые телята восприимчивы к инфекции после потери материнского иммунитета в возрасте около 4–6 месяцев. Первичным путем передачи, который анализировали исследователи, было острое заражение среди молодых буйволов.

Второй путь — через животных-носителей. После выздоровления от острой инфекции некоторые буйволы сохраняют вирус в миндалинах, где он может оставаться в спящем состоянии месяцами. Ранее считалось, что этот путь передачи менее эффективен.

Ключевые выводы

  • Результаты показали, что ящур не смог бы сохраняться в популяциях буйволов, если бы передавался только по схеме «детской инфекции» (от одного поколения телят к следующему).
  • Вопреки предыдущим исследованиям, в этой работе была задокументирована передача от носителей для двух из трех штаммов — SAT1 и SAT3. Однако ее скорость примерно в 100 раз ниже, чем скорость острой передачи.
  • Даже такой низкой скорости передачи от носителей оказалось достаточно для долгосрочного сохранения штаммов SAT1 и SAT3 в популяции.
  • Штамм SAT2 ведет себя иначе. Несмотря на быструю острую передачу, он демонстрирует «жалкие» показатели передачи от носителей. Ученые предполагают, что он может сохраняться за счет высокой скорости мутаций, подобно гриппу у людей, что позволяет ему «ускользать» от иммунного ответа.

Значение для человеческих популяций

Глобальная человеческая популяция высоко взаимосвязана, что облегчает патогенам возможность становиться эндемичными и сохраняться в долгосрочной перспективе. Пандемия COVID-19, в общем смысле, не была неожиданным событием.

Хотя из-за численности населения будет очень сложно предотвратить глобальное сохранение вируса, подобного COVID-19, меры общественного здравоохранения могут помочь ограничить передачу и эндемичность на локальном уровне.