Вирус ветряной оспы имеет эволюционную историю, которая продолжает влиять на здоровье людей и сегодня

В июле 2021 года в презентации Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) говорится, что дельта-вариант COVID-19 «передается так же, как ветряная оспа». Некоторые ученые считают это сравнение преувеличенным. Основываясь на различных исследованиях и прогнозах, в среднем человек, инфицированный дельта-штаммом COVID-19, может заразить шесть или семь человек, в то время как человек, инфицированный ветряной оспой, может заразить девять или десять человек. Тем не менее, оба заболевания очень заразны, хотя вирусы, которые их вызывают, разные.

В то время как многие болезни, такие как Эбола и грипп, происходят от вирусов, которые относительно недавно совершили “скачки” от животных к людям, другие болезнетворные патогены были с людьми на протяжении всей эволюции. Вирус, вызывающий ветряную оспу, является одним из них, сосуществующим с эволюционной линией человека на протяжении миллионов лет.

Ветряная оспа (ветрянка) – это детская болезнь, и еще несколько десятилетий назад ею болели почти все дети. Вакцинация сделала это заболевание редким у детей, но вирус задерживается в организме и может вновь появиться у не привитых взрослых спустя годы в виде опоясывающего лишая. Способность вируса проделывать этот трюк с исчезновением и появлением может быть ключом к его долгой эволюционной истории.

Ветряную оспу и опоясывающий лишай вызывают один и тот же вирус

Ветряная оспа и опоясывающий лишай происходят от одного и того же вируса. Хронический стресс является одним из триггеров для реактивации дремлющего вируса, как и для вирусов герпеса. Известно, что вирус, вызывающий как ветряную оспу, так и опоясывающий лишай, поражает только людей. Оба заболевания проявляются пузырьками на коже. Опоясывающий лишай происходит от слов, обозначающий пояс, что относится к типичному расположению пузырьков на туловище во время вспышек опоясывающего лишая.

Ветряная оспа – это в первую очередь детская болезнь

Ветряная оспа – это в первую очередь детская болезнь, которая распространяется при вдыхании вируса, и дети уже заразны за несколько дней до появления симптомов. Пузырьки также содержат живые вирусы, которые могут передаваться воздушно-капельным путем при вдыхании или при прямом контакте. После вдыхания вирусы ветряной оспы проникают в клетки дыхательных путей, размножаются в лимфатических узлах и распространяются лейкоцитами по всему организму. В конце концов, они оседают на коже, вызывая зудящие пузырьки, характерные для этого заболевания.

У здоровых детей ветряная оспа длится около недели и проходит без медицинского вмешательства. Однако заболевание может протекать тяжело у подростков и людей с ослабленной иммунной системой. Инфицирование ветряной оспой обычно обеспечивает пожизненный иммунитет к повторному заражению.

Опоясывающий лишай в основном поражает пожилых людей

Даже после того, как пузырьки ветряной оспы исчезли, вирус ветряной оспы – нет. Вирусы попадают в скопления нервных корешков, расположенных вдоль спинного мозга. Там вирусы устанавливают устойчивое, дремлющее состояние в ядрах нервных клеток. В течение жизни человека вирусы могут реактивироваться, но обычно иммунная система устраняет активные вирусы до того, как они могут появиться в виде опоясывающего лишая. Однако, поскольку иммунная система ослабевает с возрастом или в результате болезни или стресса, реактивированные вирусы могут возвращаться по нервам и снова появляться в виде болезненных пузырьков. Как правило, задействован только один пучок нервных корешков, и пузырьки появляются в области кожи, снабженной этими нервами. Это приводит к классическому внешнему виду, похожему на пояс, хотя пузырьки могут локализоваться на других участках кожи.

Даже у детей может развиться опоясывающий лишай, но риск и тяжесть этого заболевания резко возрастают после 50 лет. У здоровых людей вспышка опоясывающего лишая обычно длится от 7 до 10 дней; однако примерно у 15 % страдающих опоясывающим лишаем развивается стойкая, часто изнуряющая неврологическая боль, называемая постгерпетической невралгией, которая может длиться месяцами или даже годами.

Ветряная оспа имеет долгую и медленную эволюционную историю

В отличие от вирусов, вызывающих COVID-19 и грипп, геномы которых состоят из одноцепочечной РНК, геном ветряной оспы представляет собой двухцепочечную ДНК. Это делает его геном более стабильным и способным к более точному копированию, чем геномы с одноцепочечной РНК. Хотя эксперты расходятся во мнениях относительно точной скорости, с которой ветряная оспа накапливает генетические изменения, называемые мутациями, разумной оценкой скорости ее эволюции является одна новая мутация каждые 200–400 лет. Этот показатель отличается, например, от гриппа, чей геном РНК копируется так неаккуратно, что ежегодно накапливается около 40 новых мутаций.

Ветряная оспа и опоясывающий лишай являются членом большой группы вирусов, Herpesviridae, которые инфицируют млекопитающих, птиц и рептилий. Хотя в далеком прошлом имели место некоторые “скачки” между хозяевами, эти вирусы, как правило, заражают только определенные виды. Таким образом, ученые могут вывести эволюционную историю вирусов, изучив известные эволюционные взаимоотношения их хозяев.

Такие анализы показывают, что вирусы, которые в конечном итоге привели к ветряной оспе, существовали 200 миллионов лет назад в триасовый/юрский период – эпоху динозавров! Ближайший существующий родственник ветряной оспы – опоясывающий лишай заражал обезьяну старого света. Эволюционные линии, которые привели к появлению людей и обезьян старого света, разделились 23 миллиона лет назад; таким образом, наше совместное проживание с ветряной оспой уходит так далеко.

Недавний анализ ДНК штаммов ветряной оспы, которые в настоящее время инфицируют людей, несколько усложняет эту историю. Данные указывают на то, что вирус накапливает мутации быстрее, чем это соответствовало бы его эволюционной истории, и что предок нынешних штаммов появился всего около 8000 лет назад. Такие расхождения между краткосрочными и долгосрочными темпами эволюции появились в многочисленных аналогичных исследованиях, и в настоящее время ученые анализируют, почему это так.

Способность входить в латентное состояние, возможно, дала ветряной оспе преимущество в выживании. Древние охотники-собиратели жили небольшими группами, где вспышка ветряной оспы могла инфицировать все население. Заслуживающая доверия теория, предложенная Чарльзом Гроузом (Charles Grose), специалистом по детским инфекционным заболеваниям в Университете Айовы (University of Iowa), гласит, что поскольку ветряная оспа обеспечивает пожизненный иммунитет, выжившие не могли быть повторно инфицированы. А без новых хозяев вирус вымрет. Однако, сохраняясь в течение многих лет у выживших в латентном состоянии, ветряная оспа может появиться снова после рождения нового поколения детей. Поскольку пузырьки от опоясывающего лишая заразны, эти дети заболеют ветряной оспой, и начнется новый цикл.

Вакцина против ветряной оспы и опоясывающего лишая

Вакцины против ветряной оспы и опоясывающего лишая эффективны. До того как была введена вакцина против ветряной оспы, почти все дети болели ветряной оспой в возрасте 10 лет. Обычно у детей были легкие симптомы, но редкие осложнения приводили к госпитализациям и смерти. Двухдозная вакцина позволила обеспечить более чем 90-процентную защиту от инфекции. Предотвращая распространение вируса, высокий уровень вакцинации защищает не вакцинированных детей с помощью коллективного иммунитета. Вакцина против ветряной оспы представляет собой живой, ослабленный штамм ветряной оспы, который, как и исходный штамм, остается в организме в спящем состоянии. Но вакцинный штамм ослаблен для активации, и по состоянию на 2016 год данные показывают, что у детей, вакцинированных от ветряной оспы, опоясывающий лишай развивается реже. Эксперты пока не знают, будет ли увеличиваться частота опоясывающего лишая по мере старения вакцинированного населения и повышения его восприимчивости к этой болезни.

Врачи рекомендуют всем людям старше 50 лет пройти вакцинацию от опоясывающего лишая, независимо от того, болели ли они ветрянкой или опоясывающим лишаем. Вакцинация требует двух доз, которые являются защитными в течение 10 лет. Благодаря наличию эффективных вакцин как против ветряной оспы, так и от опоясывающего лишая, страны с высоким уровнем вакцинации в конечном итоге могут освободиться от обеих болезней, что в конечном итоге приведет к тому, что дуэт ветряная оспа — опоясывающий лишай пойдет по пути динозавров.

Научная статья по теме: Вакцина против опоясывающего лишая также может снизить риск инсульта.