Слизистая носа оказалась главным распространителем коронавируса в начале заболевания

Выделение коронавируса в окружающую среду происходит наиболее активно с поверхности эпителия носа в самом начале заболевания — при первых положительных экспресс-тестах и при первых симптомах. Это выяснили британские ученые, которые специально заразили ковидом почти два десятка человек и поместили их в одноместные палаты. Результаты эксперимента опубликованы в журнале The Lancet Microbe.

Эпидемиологический процесс передачи ковида (как и любой инфекции) зависит от вируса, восприимчивого организма и факторов окружающей среды. Поскольку выделение коронавируса больными людьми в окружающую среду принципиально важно для моделирования распространения вируса, врачам и ученым нужно знать, какие факторы могут влиять на это выделение. Например, большинство существующих вакцин против ковида эффективны для защиты от тяжелых форм заболевания, но они малоэффективны для снижения его выделения в окружающую среду.

В нескольких предыдущих работах ученые исследовали, как больные ковидом распространяют коронавирус в окружающую среду, однако в них множество факторов (штамм вируса и его доза, температура и влажность воздуха) не контролировалось, а у участников уже были симптомы болезни, то есть не изучалось распространение вируса во время инкубационного периода.

Поэтому группа ученых под руководством Венди Барклай (Wendy Barclay) из Имперского колледжа Лондона провела контролируемый эксперимент: они заразили 18 здоровых без антител к коронавирусу человек в возрасте от 18 до 30 лет ковидом, а точнее пре-альфа-штаммом SARS-CoV-2 дикого типа (вирус Asp614Gly, выделенный в 2020 году).

Заражение происходило посредством закапывания в нос раствора с десятикратной дозой вируса, которая поражает половину клеток культуры ткани (TCID50). Участников минимум на две недели расселили в одноместные палаты с отрицательным давлением и ежедневно брали мазки из носа и горла, а по утрам они в течение 60 минут носили маску для сбора проб выдыхаемого воздуха. В одном метре над кроватью забирался воздух для оценки содержания вирусных частиц.

Кроме того, ученые ежедневно собирали мазки с поверхности рук и окружающей среды: с прикроватного столика, каркаса кровати, прикроватной тумбочки, пульта от телевизора, ручки двери ванной комнаты, кнопки смыва в унитазе и ручек крана воды. Мазки из носа и горла исследовали с помощью иммунохроматографического анализа и методом бляшек, а мазки с образцов маски, воздуха и окружающей среды исследовались с помощью ПЦР в реальном времени и методом бляшек. Симптомы оценивали по дневникам самонаблюдения, который участники заполняли три раза в день.

С помощью этого эксперимента ученые изучали, как вирус распределяется по воздуху и окружающим предметам, и как разные факторы могут влиять на это распределение. Вирусную РНК обнаружили в 63 (25 процентов) из 252 проб воздуха в помещении у 16 (89 процентов) из 18 участников в период от 3 до 14 дней после заражения. В 109 (43 процента) из 252 масок у 17 (94 процента) из 18 участников нашли РНК коронавируса за тот же период. Также ее нашли в 67 (26,6 процента) из 252 мазков с рук у 16 участников. У всех 18 участников вирус был обнаружен в 371 (29 процентов) из 1260 мазков с поверхности: 74 на прикроватной тумбочке, 62 на каркасе кровати, 80 на прикроватном столике, 68 на пульте от телевизора и 87 из ванной комнаты. Жизнеспособный вирус выделили из 16 масок и 13 мазков с разных поверхностей, однако его не нашли в каких-либо пробах воздуха или на руках.

С помощью корреляционного анализа, который охватывал все образцы от всех участников, ученые искали связь между вирусной нагрузкой в мазках и окружающих предметах и тяжестью симптомов. Они выяснили, что вирус активно выделяется в окружающую среду из носа, а не из горла. При этом тяжесть симптомов не определяла степень распространения вируса: участники, у которых симптомы были более выраженными, выделяли не больше вируса, чем участники, у которых проявлялось меньше симптомов.

Один участник в течение нескольких дней, когда в его мазках ученые находили мало вирусных частиц, активно «загрязнял» окружающие поверхности, а затем ситуация изменилась на обратную. Еще двое участников выделили 86 процентов от общего количества вирусной РНК, обнаруженной в воздухе, всего за три дня, и эти всплески высокой вирусной нагрузки в воздухе в основном совпадали со временами высокой вирусной нагрузки в носу. Ученые посчитали, что их можно назвать суперраспространителями (подробнее о таких людях читайте в нашем материале «Заразить за 60 секунд».

Также ученые выяснили, что в выдыхаемом воздухе, на руках и на поверхностях вирус у нескольких участников оказывался еще до начала лихорадки и других симптомов, то есть в инкубационном периоде. Однако основная часть выделения вируса происходила уже после появления симптомов.

Ученые пришли к выводу, что выделение коронавируса от человека в окружающую среду достаточно гетерогенно, однако в основном оно происходит с поверхности эпителия носа после появления первых симптомов заболевания и положительного иммуногистохимического анализа, который обычно используется в доступных для домашнего использования экспресс-тестах. В связи с этим ученые обращают внимание на то, что ранняя диагностика ковида и изоляция больного остается надежным методом снижения распространения коронавируса, особенно в отношении суперраспространителей.

Хотя ВОЗ больше не считает пандемию ковида чрезвычайной ситуацией, ученые продолжают изучать ее последствия. Например, они с помощью спутниковых снимков и онлайн-опросов выяснили, что до 99 процентов случаев смерти от ковида могли не попасть в официальную статистику.