Вирус в воде в сша

Обновлено: 28.03.2024


ТАСС, 22 июня. Медики из Британии и Польши проследили за тем, как коронавирус нового типа ведет себя при попадании в воду, а также оценили опасность употребления неочищенной воды в двух десятках стран. Оказалось, что в реках и озерах он может находиться до 25 дней, и больше всего этого могут опасаться Великобритания, Испания и Марокко. Предварительные результаты исследования опубликованы в электронной научной библиотеке medRxiv.

Так насколько смертелен новый коронавирус?

"Природные водоемы могут служить резервуарами и путями распространения для коронавируса нового типа (SARS-CoV-2). Во многих странах они представляют собой реальную угрозу для здоровья, и поэтому если недавно происходили утечки из канализации, то контакты людей и животных с речными и озерными водами нужно минимизировать", – пишут ученые.

Практически с первых дней после начала вспышки коронавирусной инфекции ученые знают, что SARS-CoV-2 поражает клетки не только в легких, но и в других тканях тела, в том числе внутри слизистой оболочки носа, пищевода, сосудов и сердца, а также ряда других органов.

Это, в частности, объясняет то, почему в отходах человеческой жизнедеятельности находится так много вирусных частиц. Вместе с отходами эти частицы попадают в сточные воды и канализацию. Ученые уже несколько месяцев дискутируют о том, может ли SARS-CoV-2 распространяться подобным путем и какую роль в эволюции вируса играет такой канал его передачи между людьми или животными.

С одной стороны, ученые недавно доказали, что вирус действительно может распространяться через органы пищеварения. С другой стороны, результаты исследований итальянских и испанских медиков показали на то, что современные системы очистки сточных вод должны полностью нейтрализовать SARS-CoV-2 еще до того, как он попадет в водоемы.

Группа британских и польских эпидемиологов под руководством доцента Эксетерского университета (Великобритания) Джейми Шатлера заинтересовалась тем, что произойдет, если часть зараженных канализационных вод попадает в водоемы еще до очистки.

Природа и вирус

Для ответа на этот вопрос ученые попытались определить, как долго частицы SARS-CoV-2 могут находиться в воде и сохранять при этом способность заражать новых жертв. Шатлер и его коллеги провели серию собственных экспериментов, а также проанализировали результаты других опытов.

Как оказалось, вирус может находиться в воде очень долгое время, если ее температура при этом будет достаточно низкой. В типичных канализационных стоках, а также водах рек и озер, по словам Шатлера и его коллег, вирус живет около 25 дней. Опираясь на эти оценки, эпидемиологи попытались оценить, сколько частиц SARS-CoV-2 может находиться в водоемах двух десятков стран с самым большим количеством заболевших COVID-19.

В своих расчетах ученые исходили из предположения о том, что для заражения необходимо, чтобы в воде рек и озер было не менее 100 вирусных частиц на каждые 100 мл. В большинстве стран мира этот показатель, как выяснили исследователи, легко достичь или даже превысить в несколько раз после сброса канализационных вод или их утечки в пресные водоемы.

В частности, сильнее всего этого можно опасаться в тех странах, где больные сконцентрированы в одной точке, относительно небольшое количество потребляемой воды на душу населения и относительно низкие температуры воды в реках и озерах. Самыми уязвимыми государствами в этом отношении стали Испания, Великобритания и Марокко: в течение 24 часов после крупных утечек сточных вод в воде рек и озер этих стран может оказаться почти 500 вирусных частиц на каждые 100 мл.

С другой стороны, меньше всего этому риску оказались подвержены северные страны с низкой плотностью населения, а также некоторые тропические и экваториальные государства, богатые водными ресурсами. В число первых вошли Канада и Россия, а вторых – Индонезия, Венесуэла, Австралия и Новая Зеландия.

"Учитывая то, что вирус остается стабильным в очень большом диапазоне pH при низких температурах, вполне возможно и то, что он будет выживать и в водах морей и океанов. Рецепторы ACE2 у многих видов китообразных очень похожи на их человеческий аналог, поэтому они могут быть уязвимы для SARS-CoV-2. Особенное беспокойство вызывают в этом отношении киты, так как через их горло постоянно проходят большие объемы воды", – подытожили ученые.

Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей следует относиться осторожно.

Мониторинг содержания коронавирусных частиц в сточных водах позволит исследовать его распространение, уверены российские специалисты. Такой подход может предупредить о начале второй волны пандемии и грядущем росте числа зараженных. По последним данным ученых из Нидерландов, увеличение количества вирусных частиц в использованной воде происходит еще до того, как у многих пациентов появляются симптомы COVID-19. Значит, подобным образом можно обнаруживать и наиболее зараженные территории. Интересно, что сейчас, когда число инфицированных постепенно снижается, уровни генетических следов SARS-CoV-2 в канализации падают значительно быстрее, чем уменьшается число подтвержденных случаев заболевания. Ученые приходят к выводу, что это может быть связано с тем, что основная масса заболевших, которые выделяли патоген в стоки, уже выздоровели.


От наркотиков до COVID-19

Микробиологи из Научно-исследовательского института воды (Watercycle Research Institute) в Нидерландах с февраля изучают уровни SARS-CoV-2 в сточных водах. Интересно, что до пандемии коронавирусной инфекции ученые этой организации занимались исследованием содержания наркотических веществ в канализации.

В опубликованной группой специалистов научной статье сделаны интересные выводы том, как концентрация вирусных частиц в сточных водах коррелирует с официальным числом зараженных. На этапе, когда распространенность COVID-19 среди населения увеличивалась, эта связь была прямой: чем больше случаев заболевания регистрировали муниципальные службы здравоохранения, тем больше следов вирусов было обнаружено в канализации. Однако теперь, когда число инфицированных постепенно снижается, уровни генетических следов SARS-CoV-2 в сточных водах падают значительно быстрее, чем уменьшается число подтвержденных случаев заболевания.

Тайна сточных вод: поиск вируса в канализации поможет сдерживать COVID


Ученые приходят к выводу, что это может быть связано как с изменением политики государства в вопросе тестирования населения, так и с тем, что основная масса заболевших, которые выделяли патоген в канализацию, уже выздоровели. Однако этот вопрос требует дальнейшего изучения, сказано на сайте института.

То есть с помощью такого способа изучения распространения уханьской инфекции можно предупредить вторую волну пандемии.

Это не заразно


— По замыслу авторов методики, это позволит мониторить эпидемиологическую ситуацию и прогнозировать ее развитие. В частности, увеличение количества вирусных частиц в воде происходит еще до того, как у многих пациентов появляются симптомы коронавирусной инфекции. Следовательно, подобным образом можно обнаруживать наиболее зараженные территории, — отметила специалист.

При этом исследователь подчеркнула, что риск заразиться при контакте с водой или водными частицами, распыленными в воздухе, минимален. В зоне опасности прежде всего работники очистных сооружений. Дело в том, что наиболее благоприятной обстановкой для вируса как паразита остаются физиологические жидкости человека. Во внешней среде патоген живет недолго, а частицы, которые можно обнаружить в воде, — это фрагменты нуклеиновых кислот, сами по себе они уже не способны заражать.

Тайна сточных вод: поиск вируса в канализации поможет сдерживать COVID


У пациентов с легкой и средней формой заболевания признанный ВОЗ препарат может вызвать побочные эффекты вплоть до смерти

Ранее польские и британские ученые опубликовали препринт научной статьи, в которой сообщили, что коронавирус нового типа при попадании в речную воду может выживать до 25 дней. Они оценили продолжительность жизни вируса в водоемах при условии попадания в них сточных вод, а также риск инфицирования в случае контакта с зараженной водной системой. Как отмечается, сточные воды могут напрямую попадать в водную систему в виде крупных утечек или полного отсутствия средств обработки стоков. Однако пока это лишь гипотеза.

По официальным данным ВОЗ, через воду коронавирус не передается. В открытых водоемах он не выживет, так как не любит прямых солнечных лучей. Вода же, поступающая в водопроводы, проходит стадию хлорирования и потому безопасна для употребления — особенно после кипячения.


Количество вирусных частиц в организме детей и взрослых одинаково, однако малышей труднее заставить соблюдать меры безопасности

Поэтому главное, для чего может служить изучение сточных вод в период пандемии, это прогноз и отслеживание эпидемиологической обстановки в том или ином городе. Также ученые делают попытки проследить распространение патогена с помощью данной методики.

Ранее исследователи из Италии пришли в к выводу, что новая коронавирусная инфекция присутствовала в сточных водах страны еще в декабре 2019 года. Ученые изучили 40 проб в разных регионах, взятых с октября 2019 по февраль 2020 года. Результаты показали наличие РНК коронавируса в образцах, взятых в Милане и Турине 18 декабря 2019 года и в Болонье 29 января 2020 года. Согласно выводам специалистов из итальянского Высшего института здоровья (ISS), присутствие вируса в образцах из сточных вод не означает, что основные цепочки передачи патогена начались именно отсюда. Однако такие исследования помогут понять, как вирус начал распространяться в Италии.

Тайна сточных вод: поиск вируса в канализации поможет сдерживать COVID


Однако, как подчеркнул ученый, пробы могут быть и ложно-положительными, поэтому необходимо более детальное изучение данного вопроса.

Что касается ученых из Нидерландов, то совсем недавно они объединили направления работы своих лабораторий и изучили, как изменилась концентрация наркотических веществ в сточных водах голландских городов во время локдауна. Оказалось, что употребление различных психотропных соединений в Амстердаме в марте 2020 года снизилось по сравнению с аналогичным периодом 2019 года. А вот в городе Утрехт и регионе Эйндховен потребление наркотиков в 2020 году практически не изменилось.

Американцы гибнут от пожирающей мозг водной амебы. Можно ли спастись от невидимой угрозы?

Трагедия произошла в середине прошлого месяца. Фабрицио Стабиле (Fabrizio Stabile) 16 сентября косил газон на лужайке возле дома в Венторе, штат Нью-Джерси, когда почувствовал невыносимую головную боль. Он решил сделать перерыв и прилег отдохнуть, попросив у матери обезболивающее.

Врачи фиксируют вспышки менингита по всей России. Кто находится в зоне риска?

На странице Фонда, созданного в память о нем и для информирования людей об опасности заболевания, сказано, что Фабрицио принял несколько пилюль и хорошенько выспался. Но в понедельник головная боль не прошла. Наоборот, он не смог связно объяснить матери, как себя чувствует, после чего она вызвала медиков.

Когда мужчину госпитализировали, то выявили отек мозга и лихорадку. Его стали лечить от бактериального менингита, но облегчения это не приносило. Его состояние ухудшалось.

Мужчину тестировали на всевозможные вирусы, яды и инфекции, все тесты были отрицательными или неубедительными. И только на четвертый день, к 20 сентября, анализ спинно-мозговой жидкости выявил наличие амебы Naegleria Fowleri. Это стало сокрушительным для семьи и друзей известием, приговором, так как инфекция, вызываемая бактерией, смертельна для человека.

Президента Вьетнама убил редкий вирус

В США за последние 55 лет случаи амебного менингоэнцефалита, вызванного бактерией Naegleria Fowleri, фиксировались 143 раза. Смертность от этого заболевания — 98%. Когда диагноз удалось установить, было слишком поздно пытаться спасти Фабрицио.

В США известны трое выживших из пяти пациентов, которым успели ввести лекарство, которое к тому же не так просто достать. 21 сентября молодой мужчина скончался.

Пресноводные монстры

Американцы гибнут от пожирающей мозг водной амебы. Можно ли спастись от невидимой угрозы? | Изображение 3

Мертвая земля: как неубиваемый вирус сибирской язвы атакует людей

На место, где был инфицирован Фабрицио, прибыли специалисты для забора проб воды. Инженер-эколог из Центра по контролю и профилактике заболеваний Миа Маттиоли (Mia Mattioli) побывала там в прошлый четверг, когда температура воздуха достигала +28 градусов. Она провела в аквапарке целый день, собирая пробы воды, чтобы выявить место обитания смертоносной амебы.

Первичный амебный менингоэнцефалит — заболевание, вызываемое амебой Naegleria Fowleri. Первые симптомы очень похожи на грипп: сильная головная боль, жар. Миа уверена, что врачи Фабрицио вряд ли стали искать признаки менингита у пациента с сильной мигренью.

Американцы гибнут от пожирающей мозг водной амебы. Можно ли спастись от невидимой угрозы? | Изображение 4

Китаец заразился вирусом птичьего гриппа H5N6

На карте ниже — части США, где были зафиксированы случаи поражения людей бактерией с 1962-го по 2017 год. Желтым помечены штаты, где зафиксировали один случай; светло-оранжевым — 2-4 случая; темно-оранжевым — 5-9. Техас и Флорида являются штатами с более чем 10 эпизодами, а точнее — 35.

Эпидемиологи рассказывают, что амеба, которая вызывает смертельное заболевание мозга, распространена в пресной воде. Ее уже находили в озерах и реках на севере страны, в Миннесоте, где в 2010 году был зафиксирован первый случай заболевания: в бассейнах, аквапарках и муниципальных системах водоснабжения на юге США.

Исследователи в какой-то момент стали называть бактерию вездесущей и ожидают увеличения ареала ее распространения из-за глобального потепления.

Болезнь бедных и несчастных. Почему миллионы людей умирают от туберкулеза

Ужас и парадокс смертоносной заразы в том, что питье воды, зараженной амебой, не смертельно и не приведет к заражению. Даже плавание в зараженной воде относительно безопасно. Чтобы представлять угрозу жизни человека, Неглериа Фоулера должна попасть в нос человека.

Так называемый факультативный паразит пробирается к мозгу по слизистой оболочке вдоль обонятельных нервов. Затем поражает нервную систему, вызывая первичный амебный менингоэнцефалит. В ходе болезни амеба выделяет молекулы, разрушающие клетки мозга, и буквально пожирает ткань лобной доли мозга.

Симптомы заболевания проявляются в течение десяти дней после заражения. Как правило, за пять дней активной фазы болезни человек умирает. Без своевременного введения антидота.

Как защититься и спастись

Эпидемиолог Тина Тран подчеркивает, что инфекция и болезнь не передаются от человека к человеку. Кроме того, возможность подцепить Неглерию даже при 16 смертельных случаях в год (именно такую цифру указывают некоторые специалисты, уверяя, что Минздрав США недосчитывает погибших), у вас один шанс на 20 миллионов стать жертвой амебы.

В США разрабатывают тесты для выявления в воде смертоносного одноклеточного, чтобы чиновники в регионах могли предупреждать людей об угрозе в случае, к примеру, резкого потепления.

В качестве средства лечения пока инфицированным Naegleria Fowleri пациентам дают милтефозин — экспериментальный препарат, который показал хорошие результаты в лечении амебного менингоэнцефалита.

В прошлом месяце исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего объявили, что обнаружили три новые молекулярные мишени для лечения последствий попадания амебы в мозг и несколько препаратов, способных остановить ее распространение. Все препараты в ходе лабораторных испытаний были сильнее милтефозина.

Морская вода — богатая йодом и солью — большинство бактерий нейтрализует. Однако начеку следует быть в любой среде, стараться защищать рот и нос от попадания воды, а в случае малейшего недомогания после водных процедур — обращаться к врачу.

Морские вирусы - самые многочисленные организмы, обитающие в Мировом океане

Микроорганизмы размером с 60 галактик

Обитель зла. Кадр из фильма

В 1989 году ученые из Бергенского университета решили посмотреть через трансмиссионный электронный микроскоп на материал, осажденный из морской воды. Результат был ошеломительный: выяснилось, что в одном миллилитре пробы обитает около 250 миллионов вирусов — в сто раз больше, чем считалось прежде, когда вирусные частицы изучали на искусственно культивируемых бактериальных газонах.

"Дальнейшие работы дали еще более потрясающие результаты. Вирусы оказались самыми многочисленными организмами, обитающими в Мировом океане, — их счет идет на квинтиллионы (10 30 ). Если поставить все морские вирусные частицы в цепочку, она растянется на 60 галактик", — рассказывает доктор биологических наук Елена Лихошвай, профессор, заведующая отделом ультраструктуры клетки Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук.

Современные методы расшифровки ДНК еще сильнее изменили представления о числе и разнообразии вирусов, живущих на планете. В 2016 году ученые из Объединенного института генома в Калифорнии и Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли проанализировали огромный объем данных, полученных после метагеномного секвенирования образцов из трех тысяч географических точек, — это были морские, пресноводные и наземные экосистемы. Исследователи обнаружили свыше 125 тысяч участков вирусных ДНК, что увеличило число известных вирусных генов в 16 раз.

Неприхотливые и очень живучие

Микроорганизмов в Мировом океане гораздо больше, чем рыб и морских млекопитающих. По некоторым данным, на них приходится до 98 процентов всей океанической биомассы. И самые многочисленные — вирусы. Каждую секунду они заражают триллиарды (10 23 ) морских обитателей и таким образом ежедневно истребляют до 20 процентов океанической биомассы.

Лабораторные исследования

При этом вирусы отличаются крайней живучестью и неприхотливостью. Они могут существовать в широком диапазоне температур и в самых неблагоприятных условиях. Например, вирус морской диатомеи (Chaetoceros debilis CdebDNAV) продолжает заражать и при минус 196 градусах Цельсия. Цианофаги сохраняются в осадках до ста лет, а гигантский вирус амеб Pithovirus sibericum возрастом 30 тысяч лет, не так давно обнаруженный в вечной мерзлоте, все еще был способен инфицировать микроорганизмы.

Кроме того, долгое время считалось, что каждый вирус охотится только на узкую группу внутри микробного сообщества — бактерии того или иного вида. Однако американские ученые показали, что морские вирусы не столь привередливы в еде и могут инфицировать микроорганизмы разных родов.

Никто не избежит заражения

Эти цифры и факты вовсе не значат, что отпуск на море граничит с самоубийством. Только одна шестидесятая часть всех вирусных частиц, обитающих в воде, опасна для человека. От некоторых страдают рыбы и морские млекопитающие, но основная их добыча — микробы, играющие важную роль в формировании земного климата.

"Известно, что после атаки вируса в геноме бактерии остаются последовательности CRISPR — небольшие повторяющиеся отрезки генома, разделенные нетранскрибируемыми участками ДНК, заимствованными из чужеродных генетических элементов. Они обеспечивают "иммунитет" к повторной инфекции, и по их наличию в геноме бактерии можно заключить, что она уже была заражена определенным фагом. CRISPR обнаружены у 40 процентов бактерий и 90 процентов архей", — говорит Елена Лихошвай.

Схема жизненного цикла морского вируса (бактериофага)

По некоторым данным, цианобактерии, благодаря которым на Земле когда-то появился кислород, и другие микроскопические морские фотосинтетики сегодня потребляют примерно половину всего выделяемого в атмосферу углекислого газа. Поэтому вирусы-бактериофаги, атакующие и истребляющие их, могут играть значительную роль в процессах глобального потепления. Впрочем, пока в научном мире нет единого мнения о том, с каким знаком это влияние — плюсом или минусом.

Санитары моря

Ученый в Антарктиде

Как выяснили исследователи из Уорикского университета, вирусное заражение действительно сказывается на фотосинтетических способностях цианобактерий — фиксация углекислого газа (то есть его превращение в углеродные соединения) в бактериальной культуре замедляется после атаки бактериофагов почти в пять раз. По приблизительным оценкам, в результате инфицирования микроорганизмов в атмосфере ежегодно остаются непоглощенными до пяти миллиардов тонн углерода — это десять процентов всего углерода, фиксируемого Мировым океаном.

Впрочем, некоторые ученые указывают, что после уничтожения бактерий вирусами останки микроорганизмов погружаются на глубину, где процессы, приводящие к выделению углекислого газа, сильно замедленны. Там они выделяют железо, фосфор и некоторые другие элементы, необходимые для питания фитопланктона. Фитопланктон разрастается и поглощает еще больше углекислого газа.

"Согласно новой схеме глобального круговорота органического вещества и биогенных элементов водных экосистем, вириопланктон (совокупность всех вирусов, обитающих в Мировом океане) влияет на многие биогеохимические и экологические процессы, включая цикл питания, дыхания и распределение веществ в различных звеньях экосистемы. В оценках круговорота углерода и азота необходимо учитывать роль вирусов, так как они — важная часть пищевых сетей, регулирующая глобальные биогеохимические циклы", — резюмирует Елена Лихошвай.

© Фото : David Savage, Bruno Afonso, Pamela Silver Цианобактерии (сине-зеленые водоросли) с карбоксисомами

Читайте также: