что такое репродуктивное число вируса
Роспотребнадзор
Роспотребнадзор
Санитарно-эпидемиологическая обстановка
Об основных различиях между симптомами коронавируса COVID-19, простудных заболеваний и гриппа
Об основных различиях между симптомами коронавируса COVID-19, простудных заболеваний и гриппа
Вспышка инфекционного заболевания, вызванного новой коронавирусной инфекцией (COVID-19) продолжает развиваться, и на фоне этого проводится сравнение данного заболевания с гриппом.
Обе болезни являются респираторными заболеваниями, но между этими двумя вирусами и тем, как они распространяются, есть важные различия. Это важно с точки зрения того, какие медико-санитарные меры могут быть приняты для реагирования на каждый вирус.
Вопрос: Чем похожи COVID-19 и вирусы гриппа?
Во-первых, COVID-19 и вирусы гриппа имеют сходную картину заболевания. То есть они оба вызывают респираторное заболевание, которое представляет собой широкий спектр вариантов болезни – от бессимптомного или легкого до тяжелого заболевания и смерти.
Во-вторых, оба вируса передаются при контакте, воздушно-капельным путем и через фомиты. В силу этого, важные медико-санитарные меры, которые все могут предпринимать для предотвращения инфекции, являются одинаковыми, например: гигиена рук и соблюдение дыхательного этикета (кашлять в локоть или в бумажный платок с последующим незамедлительным выбрасыванием).
Вопрос: Чем отличаются COVID-19 и вирусы гриппа?
Важным различием между этими двумя вирусами является скорость передачи.
Грипп имеет более короткий средний инкубационный период (время от заражения до появления симптомов) и более короткий серийный интервал (время между последовательными случаями), чем у вируса COVID-19. Серийный интервал для вируса COVID-19 оценивается в 5-6 дней, в то время как для вируса гриппа последовательный интервал составляет 3 дня. Это означает, что грипп может распространяться быстрее, чем COVID-19.
Кроме того, передача в первые 3-5 дней болезни или, потенциально, предсимптомная передача – передача вируса до появления симптомов – является основной причиной передачи гриппа. В противоположность этому, хотя мы знаем, что есть люди, которые могут распространять вирус COVID-19 за 24-48 часов до появления симптомов, в настоящее время это, по-видимому, не является основной причиной передачи инфекции.
Предполагается, что репродуктивное число – число вторичных случаев заражения, вызванных одним инфицированным человеком – для вируса COVID-19 составляет от 2 до 2,5, что выше, чем для гриппа. Тем не менее, оценки, сделанные для COVID-19 и гриппа, очень контекстуальны и зависят от временного периода, что затрудняет прямые сравнения.
Дети являются важным фактором передачи вируса гриппа в обществе. Для вируса COVID-19 первоначальные данные показывают, что болезнь затрагивает детей меньше, чем взрослых, и частота случаев заболевания с клиническими проявлениями в возрастной группе 0-19 лет является низкой. Дополнительные предварительные данные, полученные относительно домохозяйств в Китае, показывают, что дети заражаются от взрослых, а не наоборот.
В то время эти два вируса имеют похожий спектр симптомов, доля тяжелых случаев, по-видимому, отличается. Для COVID-19 данные на сегодняшний день позволяют предположить, что 80% случаев заражения являются легкими или бессимптомными, 15% – тяжелыми, требующими оксигенации, и 5% критическими, требующими вентиляции. Доли тяжелых и критических случаев выше, чем те, которые наблюдаются для гриппа.
Больше всего риску тяжелой гриппозной инфекции подвержены дети, беременные женщины, пожилые люди, лица с хроническими заболеваниями и иммунодефицитом. Что касается COVID-19, то в настоящее время мы знаем, что пожилой возраст и сопутствующие заболевания увеличивают риск тяжелой инфекции.
Смертность от COVID-19, по-видимому, выше, чем от гриппа, особенно от сезонного. Хотя для полного понимания истинных масштабов смертности от COVID-19 потребуется некоторое время, имеющиеся у нас данные показывают, что общий коэффициент смертности (число зарегистрированных смертей, деленное на число зарегистрированных случаев заболевания) составляет 3-4%, показатель инфекционной смертности (число зарегистрированных смертей, деленное на количество случаев заражения) будет ниже. Для сезонного гриппа смертность обычно значительно ниже 0,1%. Тем не менее, смертность в значительной степени определяется доступом к медицинской помощи и ее качеством.
Вопрос: Какие медицинские средства доступны для COVID-19 и вирусов гриппа?
Несмотря на то, что в настоящее время в Китае проводятся клинические испытания ряда лекарственных средств, а в мире разрабатывается более 20 вакцин для COVID-19, в настоящее время нет лицензированных вакцин или терапевтических средств. В то же время, противовирусные препараты и вакцины против гриппа существуют. Хотя вакцина против гриппа не эффективна против вируса COVID-19, настоятельно рекомендуется делать прививки каждый год, чтобы предотвратить заражение гриппом.
В чем сходства и различия COVID-19 и вируса гриппа?
По мере того, как пандемия COVID-19 продолжает развиваться, накапливается все больше данных о сходствах и отличиях данного вируса с вирусом гриппа. Оба они вызывают респираторные заболевания, однако между этими двумя вирусами и тем, как они распространяются, существуют важные различия. Это имеет особое значение для мер общественного здравоохранения и индивидуальной профилактики, которые могут быть предприняты в ответ на распространение каждого вируса.
Чем схожи вирусы COVID-19 и гриппа?
Во-первых, вирусы COVID-19 и гриппа имеют схожую картину заболевания. Они оба вызывают респираторные заболевания, которые проявляются от бессимптомных или легких до тяжелых форм, несущих угрозу жизни и здоровью.
Во-вторых, оба вируса передаются контактным и воздушно-капельным путем, в результате чего для профилактики заражения применяются схожие меры общественного здравоохранения, такие как мытье рук, ношение маски, рекомендации кашлять в салфетку с немедленным удалением ткани.
Чем отличаются вирусы COVID-19 и гриппа?
Скорость передачи является важным различием между двумя вирусами. Грипп имеет более короткий средний инкубационный период (время от заражения до появления симптомов) и более короткий серийный интервал (время между последовательными случаями), чем вирус COVID-19. Серийный интервал для вируса COVID-19 составляет в 5-6 дней, в то время как для вируса гриппа этот показатель равен 3 дням. Это говорит о том, что грипп может распространяться быстрее, чем COVID-19.
Также передача в первые 3 – 5 дней болезни или, возможно, передача вируса до появления симптомов является основным фактором передачи вируса гриппа. Хотя в отношении COVID-19 известно, что заболевшие могут распространять вирус за 24 – 48 часов до появления симптомов, в настоящее время это, по-видимому, не является основной причиной передачи инфекции.
Считается, что репродуктивное число, а именно число последующих случаев инфицирования, вызванных одним заболевшим индивидуумом, составляет для COVID-19 от 2 до 2,5, что выше, чем для вируса гриппа. Однако данный показатель может варьировать для обоих вирусов в зависимости от ситуации и времени, что усложняет их прямое сравнение.
Важным фактором передачи вируса гриппа в обществе являются дети. Данные относительно COVID-19 указывают на то, что дети страдают меньше, чем взрослые, и что частота клинических проявлений инфекции в возрасте 0 – 19 лет является низкой. Предварительные данные исследований передачи инфекции в Китае свидетельствуют о том, что дети заражаются от взрослых, а не наоборот.
Несмотря на то, что спектр симптомов у двух вирусов схож, доля пациентов, имеющих тяжелые формы заболевания, по-видимому, отличается. Известно, что среди пациентов, переносящих COVID-19, 80% случаев протекают в легкой или бессимптомной форме, 15% в форме тяжелой инфекции, требующей кислородной поддержки, и 5% составляют критические случаи, требующие искусственной вентиляции легких. Эти доли тяжелого течения и развития критических состояний при COVID-19 выше, чем аналогичные показатели при инфекции, вызванной вирусом гриппа. Наибольшему риску развития тяжелых форм гриппа подвержены дети, беременные женщины, пожилые люди и имеющие хронические заболевания или иммунодефицит пациенты. В то время как риск тяжелого течения COVID-19 отмечается у лиц пожилого возраста с хроническими заболеваниями.
Предполагается, что смертность от COVID-19 выше, чем от гриппа, особенно сезонного. Хотя важно понимать, что для оценки реальных показателей смертности от COVID-19 потребуется еще некоторое время. Имеющиеся данные показывают, что общий коэффициент смертности (отношение числа зарегистрированных смертей к числу зарегистрированных случаев заболевания) составляет 3 – 4 %, а показатель инфекционной смертности (отношение числа зарегистрированных смертей к числу случаев заражения) будет ниже. Для сезонного гриппа смертность обычно имеет значение ниже 0,1%. Стоит принимать во внимание, что смертность в значительной степени определяется доступом к медицинской помощи и ее качеством.
Неприятно познакомиться: как появились вирусы и почему в России их меньше, чем в Китае
В любой энциклопедии написано: «вирус» в переводе с латинского языка означает « яд». С тех пор как в XIX веке исследователи впервые столкнулись с заражением одного организма другим, знания о вирусах множились. К настоящему времени ученые изучили порядка пяти тысяч видов вирусов, но сказать, что науке доподлинно известно и с чем она имеет дело, нельзя. В двадцать первом веке все еще остаются вопросы, на которые у ученых-вирусологов нет ответов. Ведь количество неизученных вирусов, которые «свободно парят» вокруг нас, находятся в воде, земле, в организмах животных, в стеблях растений, исчисляется миллионами!
— За всю историю исследований в основном изучались вирусы человека и сельскохозяйственных животных, — поясняет «Вечерке» вирусолог, директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е. И. Марциновского Сеченовского университета Александр Лукашев. — А вирусы есть у каждого вида живых существ на Земле, в том числе у грибов, мхов, бактерий, простейших. И многие могут перейти к человеку.
Когда и при каких условиях тому или иному вирусу приспичит активизироваться — вопрос, не поддающийся прогнозам. Точнее, «паразиты» бомбардируют все живое постоянно. Вирусная атака — это процесс в природе непрекращающийся. Ведь вирус не бактерия и не микроорганизм. Это фрагмент генетической информации, упакованный в белковую оболочку. У него нет клетки, а значит, вне живого организма он как бы не живет, а находится в замершем состоянии. Поэтому если вы спросите у специалиста, живые вирусы или нет, он ответит уклончиво: как бы нет, но в общем-то да. Делиться самостоятельно вирус не может, и чужая клетка нужна ему, чтобы жить.
— Любая живая информация старается выжить в биосфере, — говорит вирусолог Александр Лукашев. — Главная эволюционная задача вируса — не уничтожить живую клетку, а, используя ее ресурсы, размножиться как можно в большем количестве своих копий. У вируса нет задачи быть «плохим». Наоборот, «хороший» вирус имеет преимущества. Например, вирус герпеса большинству людей практически не наносит вреда. Им заражены все, он распространен повсеместно, и свою функцию — максимально размножиться — он выполняет. А, скажем, вирус Эболы убивает примерно половину своих жертв, и в том числе и поэтому он не может размножиться в популяции человека. С точки зрения эволюции убивать своего носителя вирусу невыгодно. Клеткам живых организмов приходится держать глухую оборону практически постоянно. Но человек и не знает, что находится под обстрелом фрагментов генетической информации, потому что в подавляющем большинстве случаев клетки самостоятельно разбираются с захватчиком, не допуская заражения. Только с воздухом мы вдыхаем едва ли не ежесекундно десятки вирусов, и ничего.
— Вирусы редко переходят между видами нечасто, — говорит вирусолог Александр Лукашев. — Скажем, вирусы от растений к животным переходят, наверное, раз в один миллион лет. Бомбардировка новых видов происходит постоянно, но чаще всего безуспешно. Легче перейти к близкому виду. Например, от приматов к человеку вирусы переходят много раз в год. От млекопитающих — примерно раз в 10 лет. Ту же Эболу человек подхватывает от летучих лисиц. И вспомним свиной грипп и другие «болячки», перешедшие от животных. Случаи могут регистрироваться, например, и два года подряд, а потом 20 лет будет затишье, но я говорю о средней периодичности. Но на каждый успешный переход приходится, условно, миллион безуспешных.
— Скученность населения и, скажем так, очень близкий контакт между людьми и животными — в Китае совпали все условия. Из-за особенностей пищевых рынков и, возможно, более высокой восприимчивости населения «чужой» вирус «зацепился», а дальше из-за высокой плотности китайского населения смог распространиться, — рассуждает вирусолог Александр Лукашев. — У нас в стране совсем другие условия, хотя известно, что зараженные примерно такими же опасными вирусами летучие мыши обитают на юге России. Кроме того, мы летучих мышей и панголинов не едим, не разделываем и на рынках не продаем, а значит, и попыток перейти от животного к человеку их вирус может предпринимать значительно меньше. Гипотетически же к человеку может перейти огромное число вирусов — умножьте число всех видов млекопитающих на 1000 и примерно узнаете, сколько. Но если нет условий, выгодных для распространения заразы, бояться нечего.
Вместе с тем наука признала, что вирусы — это наследие древнего мира, существовавшего до появления первой живой клетки, четыре миллиарда лет назад. Более того, из вирусов или их остатков по большей части состоит геном человека. Это значит, что они были основой развития жизни на Земле. Доказано, что человек, как млекопитающее, обязан существованием именно им, поскольку благодаря вирусам у наших предков начала формироваться плацента. Как? Они привнесли в человеческий геном белок, отвечающий за ее функцию. Кроме того, вирусы сильно повысили эффективность эволюции. Они переносили генетическую информацию намного эффективнее, чем это делалось только в ходе естественного размножения. То есть удачные гены они передавали не потомству вида, а сразу в новый организм.
Вирусы мутируют. Ученые говорят, что у многих из них каждый новый геном имеет дополнительную мутацию. Изменяется вирус иногда в течение нескольких часов. Внутри одной клетки, внутри одного цикла размножения одинаковых вирусов нет! Чтобы иметь возможность приспособиться к новым условиям, вирус меняется, производя в популяции самые разные варианты. Мутация для вирусов — обязательная часть их жизненного цикла. Собственный геном вирусов в миллион раз меньше человеческого, и чтобы с нами конкурировать, они мутируют, создавая множество вариантов, которые могут «пригодиться» в разных условиях.
Кратко о коронавирусе SARS-COV-2 и его мутациях
В последнее время в некоторых странах мира зафиксированы случаи повторного заражения (реинфекции) возбудителем новой коронавирусной инфекции под названием COVID-19.
Также установлено, что если человек заболевает снова, то это, скорее всего, связано со встречей с другим вариантом той же инфекции. Кроме того, известно, что в этом случае заболевание может протекать в тяжелой форме.
ЧТО ТАКОЕ ШТАММ КОРОНАВИРУСА SARS-COV-2?
Геном SARS-CoV-2 представляет собой длинную последовательность РНК, состоящую почти из 30 000 символов (нуклеотидов), которые работают в строгой последовательности. Этот порядок может измениться: если каждая новая копия вируса собрана в одном из этих соединений, может произойти ошибка — замена одного нуклеотида другим — и в результате код всей цепи немного изменится. В каждом новом» хозяине» геном вируса изменяется незначительно.
Эти изменения могут быть очень незначительными, но они позволяют установить связь между инфицированными людьми или следовать по пути, который выбрал вирус. Под словом «племя» ученые подразумевают генетически иную ветвь вируса, которая отличается от своего «отца» одной или несколькими мутациями. Разница может составлять лишь долю процента от общего генома, но каждая новая последовательность РНК может вызвать новую ветвь вируса, то есть новый штамм.
Скорость, с которой происходят генетические изменения, варьируется от вируса к вирусу, и SARS-CoV-2 мутирует относительно медленно. Большинство геномов этого вируса отличаются друг от друга небольшим количеством точечных заменителей, а число отличий от исходного варианта не превышает 30-почти 30 тысяч нуклеотидов.
КАКИЕ ШТАММЫ КОРОНАВИРУСА СУЩЕСТВУЮТ?
Основных штаммов нового коронавируса семь, они начинались с букв GR, G, GH, O, S, L и V. С индексом L — вирус был обнаружен в декабре 2019 года в Ухане, Китай. Но теперь он постепенно исчезает.
Остальные штаммы неравномерно распределены по всему миру: на каждом континенте, как правило, наиболее распространены не более двух основных вариаций.
ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О СТРУКТУРЕ И ДЕЙСТВИИ КОРОНАВИРУСА SARS-COV-2?
Последний импортируется не из Китая, а из других азиатских стран. Эти два штамма были обнаружены в 99% образцов, протестированных в России. На рисунке схематически показано, как проявляет себя коронавирус в отношении человека.
КАК РАЗВИВАЛСЯ КОРОНАВИРУС SARS-COV-2 В РОССИИ?
Общее число мутаций, обнаруженных в секвенированных геномах вируса SARS-CoV-2, составляет многие тысячи, но лишь немногие из них были зарегистрированы и стабильно наследуются.
Сейчас таких единичных мутаций насчитывается около 22, они произошли в январе-марте этого года. Позднее новые племена перестали широко распространяться, т. е. до начала эпидемии в России в геноме вируса стабильно регистрировались три основные группы мутаций, которые, согласно исследованию Роспотребнадзора, формировали «три ветви эволюционного развития».
К концу марта 2020 года развитие этих трех основных направлений и циркулирующих штаммов с мутациями в генах orf1b (P314L) и S (D614G) замедлилось. Эти две мутации были основными долгосрочными изменениями в геноме вируса SARS-CoV-2, подчеркивается в исследовании.
Роспотребнадзор считает, что мутация в гене S связана со снижением патогенности (способности вызывать заболевания, попадающие в организм). Агентство отмечает, что это также связано с улучшением лечения пациентов во время пандемии. Влияние мутации в гене orf1b (P314L) до сих пор плохо изучено.
Вирусы постоянно мутируют, но коронавирусы мутируют гораздо медленнее, чем другие РНК-вирусы. Несмотря на активную циркуляцию по всему миру, SARS-CoV-2 изменился менее чем на 0,1% по сравнению с вирусом, первоначально выделенным в Китае 11 месяцев назад.
Основные изменения были выявлены в первые месяцы размножения, и распространенные в настоящее время варианты вируса аналогичны тем, которые были выделены весной. Штамм S (D614G) в настоящее время является предметом пристального внимания ученых.
Впервые он был обнаружен в Индонезии в августе 2020 года; в то время сообщалось, что этот штамм был в 10 раз более заразным, чем исходный штамм вируса. Некоторые исследования, проведенные в Forerunner (т. е. не рецензируемые и не опубликованные в научных публикациях), заключают, что эта мутация действительно может иметь более высокую инфекционную способность и более высокую вирусную нагрузку при заражении этой разновидностью. Но окончательных решений нет. Вирус быстро замещает S (Спайк) вирион в поверхностном белке, что повышает переносимость (свойство инфекционных заболеваний, венерических организмов — здоровых), но не клиническое течение заболевания, так как другие различия в штаммах вируса минимальны.
Первые варианты вируса двух мутаций, распространенные в России, были обнаружены в конце января 2020 года в Китае, а затем и в Австралии. В феврале 2020 года эти варианты были обнаружены в большинстве западноевропейских стран, Саудовской Аравии, США, Канаде, Мексике, Бразилии, Марокко и Сенегале. Детальное сравнение геномов вирусов в России и за рубежом показывает, что в стране циркулируют штаммы, завезенные из Западной Европы. Они были отправлены в марте и апреле 2020 года.
Коронавирус очень мало мутировал за эти девять месяцев и не изменился в местах, ответственных за проявления эпидемического процесса, за его, скажем так, агрессивность и ожесточенность. Минздрав России считает, что вирус обладает низкой способностью к мутациям — он накапливает всего около двух точечных изменений в месяц, то есть за год может произойти около 24 мутаций. Распространение основных вариантов вируса, циркулирующих в России, в целом аналогично распространению в Европе.
Есть некоторые различия, но у нас нет оснований полагать, что эти различия каким-то образом изменяют клиническое течение или эпидемиологию COVID-19 в России по сравнению с европейскими странами. Роспотребнадзор сообщил, что ежемесячно ученые ФБУН ГНЦ совместно с РИЦ «Вектор» полностью расшифровывают более 150 геномов нового коронавируса. Полученные ими данные будут использованы для анализа актуальности используемых диагностических тест-систем, выявления завозных случаев заболевания и оценки региональных особенностей генетического разнообразия SARS-CoV-2.
Сейчас геномы вирусов секвенируются и собирают данные в различных лабораториях по всему миру, в том числе в российском центре имени Чумакова. Ученые, по ее словам, будут коррелировать геномы вирусов с клинической картиной пациентов, от которых они изолированы, что прольет свет на важность наиболее распространенных мутаций. Она признает, что изучение влияния каждой конкретной мутации на клиническую картину КОВИДА-19 сложно.
Ученые должны изучить важность каждой конкретной мутации для структуры мутировавших белков и определить роль этих мутаций в развитии клинических симптомов и повреждении легких в экспериментах на животных. В настоящее время разрабатываются, анонсируются и регистрируются всё новые вакцины против SARS-CoV-2.
ДОЛЖНЫ ЛИ МЫ БОЯТЬСЯ МУТАЦИЙ?
Важен также вопрос о различном воздействии инфицированных, например, могут ли некоторые штаммы быть более заразными, чем другие. Из заявлений Роспотребнадзора следует, что мутации вируса не так уж плохи. Однако в научной литературе уже сообщалось о нескольких случаях повторной коронавирусной инфекции. Для повторного выявления инфекции ученые каждый раз проверяют генетический состав возбудителя и убеждаются, что штамм вируса отличается от первого, чем вызывает заболевания, — иначе нельзя с уверенностью сказать, что это вторичная инфекция, а не длительный первичный случай. Голландское информационное агентство BNO подсчитывает все повторяющиеся заболевания, когда-либо записанные, и сопровождает их ссылкой на источник.
По данным агентства, во всем мире известно 24 случая повторных инфекций, один из которых был смертельным. 89-летний пациент из Нидерландов скончался от рака. Повторные случаи заражения также произошли в Гонконге, Бельгии, США и Эквадоре. Каждый день в России почти 20 тысяч случаев, некоторые из которых связаны с вирусами, издавна циркулирующими в стране, частично с импортными вариантами, связанными с инфекциями в других странах, часто очень далекими.
Поэтому, конечно, можно импортировать, а затем изолировать вариант вируса, который ранее не был обнаружен в России, как это было недавно в Норвегии. Однако это не означает немедленного изменения эпидемиологической ситуации с Ковид-19. 
В октябре 2020 года The Lancet опубликовала исследование, в котором были описаны два случая повторной коронавирусной инфекции. У пациента из американского штата Невада болезнь была более тяжелой после очередной инфекции. 25- летний мужчина должен был попасть в больницу из-за недостатка кислорода, и компьютерная томография показала, что у него вирусная пневмония.
Ученые обнаружили, что он был заражен другим штаммом, генетически отличным от предыдущего возбудителя. Таким образом, более раннее воздействие SARS-CoV-2 не может гарантировать полный иммунитет. Все люди, независимо от того, был ли ранее диагностирован коронавирус или нет, должны принимать те же меры предосторожности.
БУДУТ ЛИ ВАКЦИНЫ ЭФФЕКТИВНЫМИ, ЕСЛИ ВИРУС МУТИРУЕТ?
До сих пор ученые считают, что вакцины, разработанные во всем мире для борьбы с первыми штаммами нового коронавирус, будут столь же эффективны против новых мутаций. Ученые пояснили, что большинство вакцин, разработанных во всем мире, были смоделированы оригинальным штаммом d-вируса, который чаще встречается в последовательностях, опубликованных в начале пандемии.
С тех пор вирус мутировал в штамм G, вариации которого в настоящее время доминируют в мире. Исследователи были обеспокоены тем, что эта мутация негативно повлияет на эффективность разработанных вакцин. Несмотря на мутацию d614g в белке, эксперименты и моделирование подтвердили, что вакцины остаются эффективными.
Наиболее распространенный штамм G, вероятно, не требует частого выбора новых вакцин, в отличие от гриппа, который требует разработки вакцин против циркулирующих штаммов каждый год. Поскольку различия в штаммах, циркулирующих в России, минимальные, они, вероятно, существенно не влияют на структуру вирусных белков.
Таким образом, созданные и применяемые вакцины от COVID-19, не нужно воспроизводить каждый год.
Составили: канд. мед. наук, доцент Гуменюк С.А., врач-оториноларинголог Байчорова О.Х. , 2021 год