Коинфицированные вирусом гриппа А и SARS-CoV-2 подопытные мыши не только быстрее худели и умирали: у большинства из них также выявили серьезное повреждение эпителиальных клеток легких и более выраженные острый респираторный дистресс-синдром и негнойный менингоэнцефалит.
Пик второй волны пандемии Covid-19, начавшейся ближе к концу лета, придется на зиму в Северном полушарии — период, когда большинство стран столкнутся с сезонным гриппом — острым инфекционным заболеванием дыхательных путей. И, по мнению специалистов из сферы здравоохранения, такое слияние SARS-CoV-2 с обычными респираторными вирусами может стать проблемой для здоровья людей во всем мире.
Ученые из Института инфекционных, ветеринарных и экологических наук при Ливерпульском университете (Великобритания) решили выяснить, какими же могут быть последствия поочередного заболевания гриппом и Covid-19. Их работа опубликована на портале препринтов bioRxiv.org (и пока что не прошла рецензирование).
Заражение коронавирусом SARS-CoV-2 приводит как к бессимптомному, так и тяжелому течению болезни, а в некоторых случаях — и к смерти как пациентов из групп риска, так и небольшой доли здоровых людей всех возрастных групп. Тяжелые случаи Covid-19 представлены, в частности, цитокиновым штормом, пневмонией и почечной недостаточностью. Помимо этого, наблюдается ряд других симптомов, включая желудочно-кишечные, такие как рвота, диарея, боль в животе и потеря аппетита. Обычно пациенты с тяжелой формой коронавирусного заболевания попадают в больницу на второй неделе. Зачастую у них резко ухудшается дыхательная функция, поэтому многим требуется искусственная вентиляция легких.
При этом респираторные инфекции у людей и животных могут быть синергическими, когда «первоначальное» заболевание способно обострить вторичное — и наоборот. Если несколько патогенов циркулируют одновременно, это порой приводит к их «кооперативным» или конкурентным формам взаимодействия. В частности, подобное наблюдалось во время вспышки вируса гриппа А в Испании в 1918 году, во времена «испанки», когда вторичная бактериальная пневмония считалась основной причиной смерти.
Что касается коронавирусов человека (а это не только возбудитель нынешней пандемии), то они, как правило, проявляют активность в период с декабря по апрель и не обнаруживаются в летние месяцы. Аналогичная картина — с вирусами гриппа. От 11 до 41 процента пациентов с коронавирусом имеют положительный результат теста на другие респираторные вирусы. Так, вскрытие умерших от Covid-19 в Пекине ранее выявило вирус гриппа А у 10 процентов из них, вирус гриппа B — у пяти процентов. Еще три процента погибших столкнулись с респираторно-синцитиальным вирусом, но отсутствие тщательно отобранной контрольной группы не позволяет делать четкие выводы.
Кроме того, недавно выяснилось, что у людей, одновременно болевших гриппом и Covid-19, риск умереть выше примерно в шесть раз. И гипотеза ученых из Ливерпуля заключается в том, что совместная циркуляция SARS-CoV-2 и вируса гриппа А может привести к коинфекции, осложнениям и повлиять на исход.
Чтобы подтвердить свои доводы, авторы работы решили провести эксперимент на лабораторных мышах — точнее, на четырех группах трансгенных мышей, экспрессирующих фермент АСЕ2 под промотором человеческого цитокератина 18 эпителиальных клеток. Всего участвовали 32 грызуна. Одна группа была контрольной, второй ввели вирус гриппа А, третьей — вирус гриппа А, а через три дня — еще и SARS-CoV-2, четвертую группу заразили только SARS-CoV-2.
«Контрольные мыши на протяжении всего эксперимента сохраняли свой вес. Мыши, инфицированные вирусом гриппа А, теряли в среднем 17 процентов массы тела. Животные, инфицированные SARS-CoV-2, начали худеть на седьмой день и продолжали это делать до 10 дня (средняя потеря — 15 процентов). У мышей, инфицированных сначала гриппом, а затем коронавирусом SARS-CoV-2, наблюдалась значительно ускоренная потеря веса (до 19 процентов) по сравнению с болеющими гриппом грызунами уже с четвертого дня. Помимо ускоренной потери веса, мыши, инфицированные вирусом гриппа и SARS-CoV-2, демонстрировали более тяжелые респираторные симптомы и намного быстрее умирали по сравнению с мышами, инфицированными одним вирусом», — пишут исследователи.
На десятый день после начала эксперимента мыши, болевшие только гриппом, почти избавились от этой инфекции, однако в их легких наблюдались изменения, соответствующие регенеративному процессу: гиперплазия бронхиолярного эпителия от легкой до умеренной с прилегающей мультифокальной респираторной эпителиальной метаплазией. К тому же у них выявили несколько очагов легкой десквамативной пневмонии с внутриальвеолярными макрофагами / пневмоцитами II типа, отеком и отложением фибрина. Аналогичные изменения обнаружили у мышей, зараженных и вирусом гриппа А, и коронавирусом, но в этих случаях они, как правило, были более выраженными.
«У трех из четырех мышей, инфицированных SARS-CoV, и у двух из четырех, инфицированных дважды, на седьмой день мы наблюдали негнойный менингоэнцефалит легкой или средней степени тяжести, поражающий в основном средний мозг или мозговой ствол. Причем у дважды инфицированных мышей все было серьезнее. <…> Мыши, болевшие гриппом и Covid-19, также демонстрировали признаки регенерации эпителия, у них было несколько отличительных признаков острого повреждения легких, включая периваскулярную инфильтрацию, васкулит и отек. Механизм, который позволяет гриппу усиливать неврологические симптомы SARS-CoV-2, нам не ясен», — отметили авторы работы.
Поскольку к десятому дню эксперимента грызуны, зараженные и вирусом гриппа, и коронавирусом, а также болевшие только гриппом, вылечились от него, ученые сделали вывод, что SARS-CoV-2 не продлевает болезнь и не влияет на способность иммунной системы избавляться от инфекции.
«Ни одна животная модель не может с абсолютной уверенностью предсказать последствия коинфекции у людей. Однако предоставленные нами данные могут иметь решающее значение для разработки успешных превентивных методов лечения. К счастью, меры общественного здравоохранения, направленные на задержку передачи SARS-CoV-2, должны обеспечить и последующее сокращение передачи гриппа, если их эффективно реализуют», — подытожили ученые.
