Многие инфекционные заболевания сначала разгораются, а потом идут на спад — в зависимости от времени года. Грипп обычно навещает нас в холодные зимние месяцы — также как и норовирус. Другие, например брюшной тиф, дают вспышку летом. Число случаев заболевания корью падает летом в странах с умеренным климатом, а в тропических регионах резко возрастает в засушливые сезоны.
Так что нет ничего удивительного в том, что многие спрашивают, ждать ли нам такой сезонности и в случае с COVID-19.
С тех пор как с середины декабря вирус начал быстро распространяться в Китае, он пересек границы, и число заболевших в Европе и США растет с каждым днем.
Некоторые из самых серьезных вспышек произошли в регионах с более холодной погодой, из-за чего возникла надежда: пандемия пойдет на спад, когда наступит лето. Однако многие эксперты предупреждают: не стоит делать ставку на то, что летние температуры убьют вирус.
Такая осторожность имеет под собой основания. Вирус, который вызывает COVID-19 (эта болезнь теперь официально называется SARS-CoV-2), слишком новый для исследователей. У ученых пока просто нет данных, статистического подтверждения, что его активность будет меняться от сезона к сезону.
Очень похожий на него вирус SARS в 2003 году удалось быстро обуздать, поэтому и тут очень мало информации о том, как на него повлияли бы разные времена года.
Впрочем, опыт борьбы с некоторыми другими коронавирусами, заразными для людей, дает нам некоторые зацепки, помогающие понять, станет ли в конце концов COVID-19 сезонным заболеванием.
Многие рассчитывают на то, что наступление лета в Северном полушарии приведет к тому, что число случаев заражения коронавирусом пойдет на спад
Исследование, проведенное 10 лет назад Кейт Темплтон из Центра инфекционных заболеваний Эдинбургского университета, показало, что три типа коронавирусов (все получены от пациентов с инфекциями дыхательных путей в больницах и хирургических отделениях Эдинбурга) демонстрировали «заметный сезонный характер», давая вспышки в холодные месяцы — с декабря по апрель. То есть примерно такой же характер, как и у гриппа.
Четвертый же коронавирус, который находили в основном у пациентов с ослабленной иммунной системой, вел себя гораздо более непредсказуемо.
Уже есть кое-какие намеки на то, что COVID-19 тоже может стать сезонным. Распространение по миру вспышек нового заболевания дает основания предположить, что вирус предпочитает холодные и сухие условия.
Еще не опубликованная аналитическая работа, в которой сравнивается погода в 500 районах мира, где наблюдаются вспышки коронавируса, показывает, что, судя по всему, есть связь между распространением вируса и температурой, скоростью ветра и степенью влажности.
И в еще одном неопубликованном исследовании более высокие температуры связываются с более низким количеством случаев COVID-19. Впрочем, там подчеркивается, что одна погода сама по себе не дает ответ на все вопросы о распространении вируса.
Авторы следующего, тоже пока неопубликованного исследования, прогнозируют, что регионы с континентальным климатом (холодной зимой и теплым летом) будут наиболее уязвимы для вируса. Следующие по уязвимости — засушливые регионы.
Тропики, скорее всего, менее других частей планеты подвержены новому заболеванию, считают авторы этого исследования.
Не по схеме
Не имея конкретных данных об активности вируса от сезона к сезону, ученые полагаются на компьютерное моделирование в своих прогнозах на то, что может произойти в течение года.
Экстраполирование сезонного поведения эндемических коронавирусных заболеваний на поведение COVID-19 — весьма сложная задача. Сезонность эндемических вирусов может иметь много разных причин, которые не всегда приложимы к пандемии COVID-19.
Пандемии часто не следуют сезонным схемам обычных вспышек заболеваний. Например, в 1918-20 годах пик заболевания печально знаменитым испанским гриппом («испанкой»), пришелся на летние месяцы. А большинство вспышек гриппа обычно случается зимой.
«Мы ожидаем, что рано или поздно COVID-19 станет эндемическим заболеванием, — говорит вирусолог Ян Альберт, профессор Каролинского института (Швеция). — Будет очень удивительно, если у него не появится сезонности. Но отразится ли сезонный характер на способности вируса распространяться в ситуации пандемии — это большой вопрос. Пока мы не знаем наверняка, но думать об этом надо».
Так что нам следует быть осторожными, когда мы пытаемся применить то, что мы знаем о других коронавирусах, к нынешней пандемии.
Но почему другие коронавирусы имеют сезонный характер и почему это дает нам надежду?
Коронавирусы — это семейство так называемых оболочечных вирусов, они имеют липидную, жировую мембрану, из которой торчат белковые «рожки», напоминающие корону.
Есть несколько исследований, в которых ученые пытаются понять, как погода воздействует на новый коронавирус
Исследования других оболочечных вирусов показывают, что их оболочка делает эти вирусы более восприимчивыми к нагреву, чем те, у которых оболочки нет.
В более холодных условиях эта оболочка затвердевает до состояния, напоминающего резину — примерно как застывает жир на сковородке после готовки, и это может дольше защищать вирус, пока он находится вне организма.
Из-за этого большинство оболочечных вирусов имеют ярко выраженный сезонный характер.
Исследования показывают, что SARS-Cov-2 может выживать на твердых поверхностях (например, пластике или стали) до 72 часов при температуре 21-23 градуса и при относительной влажности 40%.
Как ведет себя этот вирус при другой температуре и влажности, еще предстоит выяснить, но исследования других коронавирусов показывают, что они выживают более 28 дней при температуре 4 градуса по Цельсию.
Близкий родственник COVID-19, коронавирус, который стал причиной вспышки SARS в 2003 году, тоже лучше себя чувствовал в более сухих и холодных условиях. Чем выше температура и влажность, тем короче жизнь этого вируса.
«Роль климата заключается в том, что он влияет на стабильность вируса, находящегося вне организма, — например, когда он попадает в воздух и на поверхности после того, как зараженный покашлял или чихнул», — объясняет сотрудник Национального музея естественных наук в Мадриде Мигель Ароухо, изучающий последствия изменений окружающей среды на биологическое разнообразие.
«Чем больше времени вирус сохраняет стабильность вне организма, тем выше его способность заражать людей и вызывать эпидемию. Самые крупные в мире вспышки COVID-19 происходят там, где стоит холодная, сухая погода», — говорит эксперт.
«Поведение людей — ключ к пониманию того, как распространяется вирус»
Мигель Ароухо считает, что если COVID-19 так же, как и другие коронавирусы, чувствителен к температуре и влажности, то вспышки этой болезни будут разгораться в разных регионах мира в разное время года.
«Есть основания ожидать, что два вируса будут вести себя похоже, — говорит он. — Но у этого уравнения — не одна переменная. Вирус распространяется от человека к человеку. Чем больше людей в конкретном месте, тем больше они вступают друг с другом в контакт и тем больше инфекции разносится. Поведение людей — вот ключ к пониманию того, как распространяется вирус».
Исследование, проведенное в Мэрилендском университете (США), показало, что вирус распространился в тех городах и регионах планеты, где средние температуры были между 5 и 11 градусами по Цельсию, а относительная влажность была низкой.
Однако и в тропиках много случаев заболевания. Недавний анализ распространения вируса в Азии, проведенный специалистами Гарвардской медицинской школы, показывает, что этот пандемический коронавирус будет менее чувствителен к погодным условиям, чем многим хотелось бы надеяться.
Ученые заключили, что быстрый рост числа зараженных в таких холодных и сухих китайских провинциях, как Гирин и Хэйлунцзян, наряду с уровнем распространения вируса в таких тропических регионах, как китайская провинция Гуанси или Сингапур, позволяют предположить, что повышение температуры и влажности в весенние и летние месяцы не приведет к значительному снижению количества случаев заражения.
По словам исследователей, чтобы побороть заболевание, необходимы серьезные усилия системы здравоохранения каждой страны.
Лабораторные исследования и компьютерное моделирование показывают, что вне организма в теплых и влажных условиях у нового коронавируса меньше шансов выжить
Дело в том, что распространение вируса зависит от значительно большего числа факторов, чем просто от его способности выжить в окружающей среде.
Такие болезни, как COVID-19, распространяют люди, и именно от их поведения в то или иное время года может зависеть скорость распространения вируса.
Например, рост случаев кори в Европе обычно совпадает по времени с учебным годом. Количество случаев заболевания снижается летом, когда школьники не передают вирус друг другу.
Колоссальная миграция людей во время празднования китайского Нового года (25 января), судя по всему, сыграла основную роль в распространении COVID-19 из Ухани в другие города Китая и по всему миру.
Кроме того, погода влияет на нашу иммунную систему, делая ее более уязвимой к инфекциям. Есть некоторые данные, что может на нее влиять и уровень витамина D в нашем организме. Зимой, когда меньше солнечного света и мы проводим больше времени в закрытых помещениях, наш организм вырабатывает меньше витамина D.
Но эта теория вряд ли объясняет сезонный характер таких болезней, как грипп. К тому же не факт, что холодная погода ослабляет нашу иммунную систему — хотя одни исследования это подтверждают, другие работы доказывают, что именно холод вынуждает большее количество клеток встать на защиту организма от инфекции.
Есть, впрочем, серьезные доказательства, что на степень нашей уязвимости болезням сильно влияет влажность. Сухой воздух снижает объем слизи, естественным образом защищающей от инфекции наши легкие и дыхательные пути.
«Не удивлюсь, если нас накроет вторая волна»
Китайские ученые исследовали примерно 2300 случаев смерти от COVID-19 в Ухани и сопоставили их с влажностью, температурой и уровнем загрязнения воздуха в тот день, когда человек умер.
Это исследование еще не опубликовано в научном журнале, но из него следует, что уровень смертности снижался в те дни, когда и температура, и влажность были выше.
Кроме того, китайские ученые пришли в этом исследовании к выводу, что повышенная смертность наблюдалась в те дни, когда суточная разница в температурах была максимальной.
Однако стоит подчеркнуть, что это исследование в основном тоже основано на компьютерном моделировании, так что еще предстоит подтвердить такую зависимость в других регионах мира.
Поскольку вирус, ставший причиной пандемии, новый, крайне маловероятно, что кто-то имеет к нему иммунитет — если только они уже не выздоровели после заражения. Это означает, что коронавирус будет распространяться, заражать и вызывать болезни не так, как эндемические вирусы.
Пассажирские авиаперелеты стали главным средством быстрого распространения вируса по всему миру, говорит Виттория Колизза, научный директор французского Института здоровья и медицинских исследований. Однако в отдельно взятом сообществе его распространению способствуют именно близкие контакты между людьми.
Прекращение контактов позволяет замедлить темпы заражения. Именно этого пытаются добиться правительства многих стран, закрывая для посещения все возможные общественные места, кроме продовольственных магазинов и аптек, и призывая граждан оставаться дома.
Даже если количество случаев COVID-19 снизится в летние месяцы, болезнь вряд ли совсем исчезнет и, скорее всего, вернется ближе к концу года
«Пока нет доказательств сезонного характера COVID-19, — говорит Колизза. — Тут может играть свою роль и поведение людей».
Но, как она предупреждает, пока еще слишком рано судить, достаточно ли принимаемых мер для того, чтобы остановить вирус.
И если количество случаев COVID-19 в предстоящие месяцы действительно начнет снижаться, это может произойти по целому ряду причин: благодаря изоляции и закрытию городов, растущему иммунитету у населения, а может быть — и из-за сезонного характера заболевания, как можно предположить из результатов компьютерного моделирования профессора Альберта.
«Если время года действительно влияет, это может помешать нам увидеть реальное воздействие двух других причин, — предупреждает он. — В тех странах, где предприняты строгие ограничительные меры, меньше людей подвергается риску заразиться, но я не удивлюсь, если осенью и зимой нас накроет вторая волна заболевания».
Даже если COVID-19 имеет определенную сезонность, болезнь вряд ли полностью исчезнет за лето. Но наши нынешние попытки снизить количество случаев заражения могут оказаться очень полезными.
«Шаги, которые мы сейчас предпринимаем, чтобы остановить взрывное распространение вируса, дорого нам обходятся с экономической точки зрения, но они помогут оттеснить развитие пандемии в лето, — подчеркивает профессор Альберт. — Если у этого вируса действительно есть черты сезонности, это даст системам здравоохранения время, чтобы приготовиться к дальнейшей борьбе с ним».
Возможно, именно запаса времени сейчас так не хватает всему миру в его отчаянной борьбе с коронавирусом.
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.