Куда пропал «сезон простуд» во время пандемии ковида и ждать ли его обратно
Пандемия ковида длится уже больше года. Теперь, стоит кому-нибудь кашлянуть, и мы сразу подозреваем коронавирусную болезнь, никаких больше «просто простыл». И на это есть основания: грипп и другие привычные респираторные болезни в 2020 году будто бы отступили. Они что, тоже пострадали от пандемии ковида?
Простуды и грипп — сезонные болезни: осенью и зимой мы болеем ими чаще, чем летом. Но эпидемический сезон 2020-2021 выдался особенным.
В Северном полушарии сезон гриппа начинается в районе октября и может длиться до апреля или мая. Но по данным ВОЗ, на конец 2020 года на нашем конце земного шара активность гриппа находилась на таком же низком уровне, как и летом. То есть сезон простуд будто бы не начался.
По данным американского Центра по контролю и предотвращению заболеваний (CDC), в этом сезоне с жалобами, похожими на грипп, в больницы США обратилось гораздо меньше людей, чем в прошлом. На графике хорошо видно, что в сезон 2020-2021 заболеваемость гриппом упала до 0,9 процентов населения страны — это гораздо ниже базового уровня в 2,6 процентов, рассчитанного за семь сезонов подряд. Такого не было десять лет.
В Южном полушарии сезон гриппа начинается в апреле и длится до сентября. Но и здесь в 2020 году было то же самое: заболеваемость гриппом снизилась во всех трех странах, где ведется мониторинг — в Австралии, Чили и в ЮАР.
В апреле-июле 2020 года в Австралии только 33 из 60 031 тестов на грипп оказались положительными. В Чили — 12 из 21 178, а в ЮАР — 6 из 2098. Всего 51 положительный образец из 83 307 на три страны — это 0,06 процента. Для сравнения, в предыдущие четыре года в эти же месяцы положительными оказались 24 512 из 178 690 образцов, то есть 13 процентов.
Других вирусных болезней в зимний сезон 2020-2021 годов тоже стало меньше. По сравнению с предыдущим годом, передача простудного респираторно-синцитиального вируса (RSV) в США снизилась как минимум на 20 процентов. А вспышки редкого и очень тяжелого заболевания позвоночника, напоминающего полиомиелит — острого вялого миелита — и вовсе не было, хотя она случается каждые два года и должна была вернуться в США в 2020 году.
Когда вы заболеваете «очередной простудой», врач, как правило, может поставить диагноз: это или ОРВИ, или грипп, или ковид (который, строго говоря, тоже ОРВИ, но пока что у нас на особом счету). Эти болезни имеют схожую природу и атакуют нас примерно одинаково — передаются воздушно-капельным путем, инфицируют клетки дыхательных путей, пробираются в легкие. А это значит, что между ними идет самая настоящая конкуренция за «кормовую базу» — нас с вами.
При этом разные простудные вирусы взаимодействуют друг с другом по-разному. То, будут вирусы «бороться» друг с другом до победного конца, или попытаются ужиться в одном организме, зависит от множества причин.
Скорость размножения вируса. У нас есть данные, что при одновременном заражении в борьбе за клетки, как правило, побеждает тот вирус, который быстрее размножается. «Быстрый» вирус эффективнее захватывает клетки, так что его «медленному» сопернику просто не хватает ресурсов для успешного размножения. В результате быстрый вирус подавляет размножение более медленного.
Порядок проникновения в организм. Если один вирус начинает размножаться в клетках до появления другого, он получает беспрепятственный доступ ко всем клеткам-мишеням — то есть оказывается в лучших условиях и получает преимущество перед тем, кто придет следом. Исследователи установили, что первоначальная риновирусная инфекция может блокировать последующую инфекцию респираторно-синцитиальным вирусом. Это работает и наоборот: если человек сначала заражается респираторно-синцитиальным вирусом, тот подавит более позднюю риновирусную инфекцию.
Количество вирусных частиц, которые попали в организм. Если разные вирусы попали в организм одновременно, преимущество получает тот вирус, в «порции» которого было больше частиц. Большое количество вирусных «солдат» позволяет быстрее захватить больше клеток и получить преимущество перед конкурентом.
Время проникновения в клетку. В одну и ту же клетку способны внедриться два разных вируса. Но то, станет ли вирус-«пришелец» подавлять размножение вируса-«туземца», зависит от того, через какое время «пришелец» попадает в клетку. Исследование показало, что, если вирус гриппа А проникал в клетку одновременно с респираторно-синцитиальным вирусом, то он блокировал размножение последнего. А если вирус гриппа попадал в клетку через 12 часов после того, как там уже устроился респираторно-синцитиальный вирус, то грипп уже не мог повлиять на его рост.
Однако при определенных условиях разные вирусы могут уживаться друг с другом. Один и тот же пациент может заразиться и гриппом, и ОРВИ. Более того — разные вирусы могут размножаться в одной клетке. Совместное заражение разными, даже неродственными вирусами может привести к тому, что они не только «подружатся», но и обменяются генетическим материалом — так что в результате получатся химерные вирусы.
Поскольку факторов, воздействующих на поведение вирусов, очень много, предсказать, чем окончится битва коронавируса с гриппом и простудными вирусами, очень тяжело. О том, как коронавирус SARS-CoV-2 взаимодействует с конкурентами, мы пока знаем очень мало.
Например, пока не понятно, может ли коронавирус сосуществовать с вирусом гриппа в одной клетке. В принципе, это возможно. И грипп, и коронавирус используют для проникновения в клетку разные рецепторы, так что конкуренции в этом вопросе между ними быть не должно. Кроме того, клетки альвеол II типа, которые предпочитает SARS-CoV-2, являются основным местом репликации вируса гриппа А. Но означает ли это, что при совместной инфекции оба вируса занимают именно эти клетки, мы пока не знаем.
Тем не менее, кое-какие предварительные выводы сделать все-таки можно. Хотя случаи совместного заражения одного человека коронавирусом и другими вирусами действительно известны, они встречаются реже, чем случаи совместного заражения другими респираторными вирусами. Это может значить, что либо SARS-CoV-2 подавляет размножение большинства других респираторных вирусов, либо размножение SARS-CoV-2 подавляется присутствием других вирусов.
Существуют модели, которые оценивают, у какого вируса выше шанс победить — у коронавируса, гриппа или одного из многочисленных возбудителей ОРВИ. Главный фактор, от которого зависит победа — скорость размножения вируса в клетке. Согласно формуле, которая применялась для расчета скорости размножения предыдущих вирусных инфекций, скорость роста SARS-CoV-2 меньше, чем у других респираторных вирусов. Это значит, что и грипп, и многие другие патогены должны его побеждать.
У коронавируса появляется шанс на совместное заражение, только если он попадет в клетку за 5 дней до вируса гриппа. А вытеснить конкурента он сможет, только если другой вирус попытается вторгнуться в организм спустя 10 дней с момента заражения коронавирусом.
Интересно, что даже когда доза вирусных частиц SARS-CoV-2 была в 106 раз больше количества вирусных частиц конкурента, при одновременном заражении это не помогло коронавирусу одержать убедительную победу над большинством вирусных конкурентов. Хотя коронавирусная нагрузка может оставаться высокой еще довольно долго, при совместном заражении в таких условиях SARS-CoV-2 практически не размножается.
Судя по некоторым данным, редкий случай «сожительства» коронавируса и гриппа может дорого обойтись пациенту. У человека, в организме которого поселяются оба вируса, риск умереть возрастает в шесть раз, и в два раза — по сравнению с теми, кто заразился только коронавирусной инфекцией.
Итак — в масштабе отдельно взятого организма грипп, в теории, имеет преимущество перед коронавирусом. Куда же тогда подевался сезон гриппа?
Для оценки заразности болезни эпидемиологи используют метрику R0 — это среднее количество непривитых людей без иммунитета, которые могут подхватить болезнь от одного больного человека. Если R0>1, каждый больной заражает более одного человека. Когда R0=1, эпидемия достигает пика, а когда R0<1 — идет на спад. Подробнее об этом можно прочитать в статье «Пандемия по графику».
У сезонных инфекций R0 сильно зависит от поведения людей. Когда на улице становится холодно, туристы и дачники возвращаются из отпусков на работу, а дети — в школу. То есть люди собираются в тесных помещениях, где так легко обмениваться вирусами. Именно поэтому простудой и гриппом мы чаще всего болеем зимой. Поэтому один из наиболее эффективных способов остановить эпидемию (помимо вакцинации) — изолировать людей друг от друга.
Коронавирусная инфекция, грипп и ОРВИ передаются от человека к человеку при чихании и кашле, поэтому лучше всего распространяются при тесном контакте. R0 у гриппа и ОРВИ одинаков — в пределах 1,4-1,6, а у коронавирусной болезни, по разным оценкам — в среднем 2,63 (от 0,4 до 4,6). Это выше, чем у сезонных инфекций. Логично, что меры, направленные на предотвращение передачи коронавирусной болезни — запреты на международные авиаперелеты, локдаун, маски и социальное дистанцирование — заодно предотвратили и передачу сезонных инфекций.
В этом конфликте есть еще один участник — популяционный иммунитет. Вирусы гриппа и многие вирусы ОРВИ — наши старые враги, от которых иммунные системы большинства людей учились защищаться всю жизнь. А коронавирус — «молодая» инфекция, иммунитет от которой только недавно стал появляться у привитых и переболевших. Поэтому у коронавируса все еще есть преимущество, которое гриппу просто недоступно.
В России сезон гриппа наступает в октябре и длится до конца мая. 29 марта 2020 года в стране начался «отпускной режим», на следующий день были полностью закрыты границы. Режим «всероссийской самоизоляции» продлился шесть недель, дальше решение о снятии или продлении ограничений принимали уже федеральные власти.
Данные о заболеваемости гриппом в России собирает и публикует Институт гриппа имени Смородинцева, при этом проводя выборочную диагностику вируса методом ПЦР в разных городах страны.
По данным института, с октября по декабрь 2019 года эпидемический сезон проходил довольно типично — заболеваемость была на несколько процентов ниже базовой линии в 72,2 человека на 10 000 населения. На 29 марта, то есть на 13 неделю, когда ввели всеобщий режим самоизоляции, заболеваемость превышала базовую линию на 1,9 процентов.
Уже на следующую, 14 неделю 2020 года заболеваемость упала ниже базовой — сразу на 17,9 процентов. К концу 19 недели, первой недели мая, заболеваемость была рекордно низкой — всего 20,2 человека на 10 000 населения, это ниже базовой линии на 72 процента. Это вполне разумно списать на эффект коронавирусных ограничений.
Тем более что с их отменой, хотя это и произошло на самом излете сезона гриппа, заболеваемость стала понемногу расти — на 20 неделю составила 20,8 человек на 10 тысяч, на 21 неделю — 21,2 человека, а к концу мая 21,3 человека. Июнь, июль и август в России — уже не сезон гриппа, поэтому мониторинга не велось.
Он возобновился с 37 недели, то есть с середины сентября. В это время заболеваемость была ниже базовой линии на 25,5 процентов и составляла 53,9 человек на 10 000 населения. С 38 недели она стала понемногу расти, и к 41 неделе, то есть к середине октября, практически достигла базового уровня — 70,1 человек на 10 000 населения. Иными словами, сезон простуд начался по расписанию.
Массовой самоизоляции зимой 2020-2021 года в России уже не было. Тем не менее, на 10 неделю 2021 года заболеваемость гриппом и ОРВИ остается сравнительно невысокой — 60,9 человек на 10 000 населения, что на 13 процентов ниже базовой линии. При этом в отношении гриппа ситуация во всем подобна тому, что происходило в Австралии и ЮАР летом 2020-го: если сравнивать отчеты о лабораторной диагностике гриппа за 2021 и 2020 год, то больше всего положительных ПЦР-тестов на вирус гриппа в 2021 году было зарегистрировано на 9-й неделе — их целых 7 на 3320 проб, в то время как год назад в ту же самую неделю «гриппозными» были 1612 проб из 4826. Поэтому если о «сезоне простуд» в России еще можно говорить, то вот сезона гриппа, судя по всему, не случилось.
Сезонный пик заболеваемости в Австралии приходится приблизительно на середину июля, а сам сезон простуд длится с января по август. В 2020 году это время пришлось на активные противоэпидемические мероприятия — уже 20 марта австралийские границы были закрыты, а локдаун длился с 29 марта по 27 апреля. 29 апреля дети вернулись в школу, но правила социального дистанцирования и масочный режим там соблюдают до сих пор.
В первые 13 недель 2020 года, до введения ограничений, число выявленных случаев простуды и гриппа было таким же, как и в предыдущие сезоны: 29 случаев простуды и 24 случая гриппа в день. А следующие 21 недель волна сезонных болезней, вместо того чтобы нарастать, куда-то пропала:
10 случаев RSV и 1 случай гриппа. По сравнению со средними показателями до пандемии, количество выявленных ОРВИ упало на 98 процента, а гриппа — на 99,4 процента.
Но после того, как локдаун ослабили, дети вернулись в школу, а австралийский сезон простуд должен был закончиться, число случаев простуды резко пошло вверх (о гриппе данных пока нет). В конце декабря, то есть в «простудное межсезонье» для Австралии, число случаев в 2,6 раза превысило сезонный пик заболеваемости, который в норме приходится на июнь.
Но почему пик оказался таким высоким? Возможно, дело именно в «пропущенном» сезоне простуд. Поскольку сидевшие в карантине люди не встречались ни с какими респираторными вирусами, адаптивный иммунный ответ, который защищает хозяина независимо от наличия антител к конкретному штамму, не тренировался бороться с простудными вирусами (подробнее о том, как работает иммунный ответ, можно прочитать в статье «Мы его запомним?»).
В результате, когда люди вышли с карантина, восприимчивых к простудным вирусам среди них оказалось больше. Подобная ситуация характерна не только для Австралии. После снятия ограничений та же самая картина наблюдалась, например, в Гонконге.
О том, каким будет простудный сезон в этом году, судить пока тяжело. Скорее всего, в Северном полушарии, как и в Южном, сезон простуд сдвинется на несколько месяцев. А еще некоторые эксперты считают, что часть привычных нам гриппозных штаммов может исчезнуть. Но радоваться рано: «массовое вымирание» некоторых вирусных штаммов может открыть дорогу новым, более суровым возбудителям. А если учесть, что за время локдаунов человечество порядком растеряло свой противовирусный иммунитет, есть вероятность, что грядущий сезон простуд будет еще тяжелее предыдущих.