Микробы и вирусы пыли

Самой прямой стратегией снижения в воздухе концентрации патогенных микроорганизмов является уменьшение пыли. Эта статья описывает использование системы ионизации частиц, называемой электростатической ионизацией частиц.

Передача по воздуху возбудителей инфекции продолжает оставаться одной из серьёзных проблем для свиноводства. Примеры патогенных микроорганизмов, передаваемых по воздуху, включают вирусы гриппа, микоплазму гиопневмонии, вирус РРСС, вирус болезни Ауески, вирусы, ответственные за везикулярные заболевания, сальмонеллу и вирус эпидемической диареи свиней. К сожалению, существуют ограничения в возможностях снизить распространение в воздухе патогенных микроорганизмов.

После того как носитель инфекции выделяет вирусы и бактерии, которые начинают переноситься по воздуху, они прикрепляются в воздухе к частицам различного происхождения и размера. Пыль, особенно пыль, происходящая от сельскохозяйственных объектов с животными, включает в себя загрязняющие частицы (органического и неорганического происхождения), которые, после того как их вдохнули, могут иметь негативное влияние на физиологическое состояние животных, здоровье и благополучие животных и фермеров. Пыль вызывает раздражение дыхательных путей, повышенную восприимчивость к респираторным заболеваниям, и она играет важную роль в качестве средства передачи вирусов и бактерий, которые могут вызывать заболевания в поголовье.

Самой прямой стратегией снижения в воздухе концентрации патогенных микроорганизмов является уменьшение пыли. Есть много стратегий, которые способны уменьшить количество пыли на животноводческих объектах. Они включают в себя различные стратегии, связанные с кормлением (т.е. методы кормления жидким кормом, гранулированным кормом и применение определённых кормовых добавок), использование воды или масла для увлажнения поверхностей, системы вентиляции в стойлах и распределения воздуха и системы электростатической ионизации частиц.

Использование ионизации в качестве средства для устранения частиц из воздуха не является новым в отношении сельскохозяйственных животных. Эффект от использования этой технологии был ранее продемонстрирован в научно-исследовательских проектах в отношении домашней птицы, а также в отношении свиней. Это считается одним из самых эффективных технологий для удаления частиц из воздуха по сравнению с более традиционными технологиями, такими как распыление воды или масла, изменения в интенсивности вентиляции или в распределении воздуха. В настоящее время существует коммерчески доступная система ионизации частиц, известная как технология EPI (англ. аббревиат.: электростатическая ионизация частиц). Эта технология состоит из длинной ионизирующей пластины с острыми точечными электродами с подключением к источнику тока высокого напряжения (-30 кВ), в результате чего генерируется и выводится в воздух большое количество высвобожденных отрицательно заряженных ионов. Взаимодействие этих ионов с взвешенными в воздухе частицами приводит к получению частицами отрицательного заряда (ионизации). Этот процесс вызывает у частиц прилипание к близлежащим поверхностям (например, к стенам и потолку), и они могут быть удалены из воздуха (рисунок 1).

Экспериментальные результаты на различных коммерческих фермах определили экономический аспект этой технологии. Результаты этих испытаний показали, что реализация этой технологии ионизации увеличила среднесуточный привес на 12,2% и снизила смертность на 1,2% у свиней на свиноводческих объектах полного производственного цикла в компаниях с масштабным производством в течение 12 - месячного периода.

Впоследствии Монтсеррат Торреморелл и Кармен Алонсо из университета Миннесоты провели группу исследований с целью анализа эффективности системы против частиц, содержащихся в воздухе, особенно против вирусов РРСС, гриппа и ЭДС, присутствующих в аэрозолях и порождённых заражёнными животными.

С целью изучения возможности системы EPI в отношении удаления этих микроорганизмов из воздуха и влияния на их жизнеспособность при воздействии на них этими ионами, были проанализированы различные условия на ферме. Были использованы различные пробоотборники воздуха и молекулярные методы, такие как количественная ПЦР и методы выделения вирусов, чтобы продемонстрировать наличие живых вирусов. Результаты проб воздуха в этих исследованиях показали, что система EPI была эффективна при удалении частиц из воздуха. Тем не менее, эта эффективность зависит от размера частиц. Эффективность удаления составляла 76%, если размер частиц варьировался от 0,5 - 1,0 мкм, и 80% если размер частиц составлял 1,0 - 3,0 мкм.

Результаты, связанные с наличием вирусов, полученные с помощью специального вихревого воздухозаборника, показали, что система имела разную эффективность в удалении различных патогенов из воздуха (Графическое изображение 1). Вирус РРСС удалялся из воздуха в бóльших количествах, затем следовал грипп и вирус ЭДС. Результаты изоляции вирусов в пробах воздуха показали наличие живых вирусов, после того как аэрозоли подвергались воздействию ионов.

Графическое изображение 1. Эффективность удаления вирусов (%) после обработки аэрозоля, полученного от свиней, остро инфицированных вирусом гриппа А, вирусом РРСС, вирусом ЭДС

Понимание возможностей этих технологий очистки воздуха перемещает нас на шаг ближе к эффективному уменьшению отрицательных последствий распространения патогенов по воздуху и к улучшению здоровья животных на фермах и людей, которые занимаются ими.

Рисунок 2. Система EPI на свиноводческом объекте и вихревой воздухозаборник (устройство, используемое в полевых проектах для сбора проб воздуха в жидкой среде). Фото из личного архива доктора Джила Паттерсона

Чем мы дышим?

Среднестатистический человек проводит в помещении почти 80% своего времени. Ученые выяснили, что воздух в квартирах в 4-6 раз грязнее наружного уличного воздуха и в 8-10 раз токсичнее.

Пыль – самый главный источник вредных веществ. Мельчайшие частички пыли попадают в наши легкие, оседают там и приводят к возникновению инфекций. В пыли можно обнаружить частицы алюминия, бария, калия, железа, магния, лития, меди, марганца, натрия, никеля, олова, фосфора, стронция, хрома и мышьяка. Все эти вещества являются высокотоксичными для организма человека и могут нанести серьезный вред здоровью.

Кроме этого, через пыль по воздуху распространяются микробы - микроскопические организмы, которые приносят более значительный ущерб здоровью, чем малые концентрации мышьяка. В любой порции пыли есть плесневые грибки и их споры, микробы, пыльца разных растений, пылевые клещи и продукты их жизнедеятельности.

Только представьте, что все это вы и ваши домочадцы вдыхаете каждый день, каждую минуту!

Внимание, опасность!

Именно по воздуху передаются многие вирусы, которые приводят к простудным и инфекционным заболеваниям. Плесневые грибки при ослабленном или еще не сформированном иммунитете могут вызвать сильнейшую аллергию. Чаще всего грибки, микробы, вирусы и вредные примеси, содержащиеся в воздухе, поражают органы дыхательных путей, но также могут стать причиной воспаления оболочек мозга, заболевания среднего уха и его пазух, нарушения функций мочеполовой системы и дыхательных органов. А содержащиеся в воздухе OH-радикалы могут привести к преждевременному старению кожи и возникновению кожных заболеваний.

Насыщенность воздуха всеми эти вредностями зависит от множества факторов. Повышенная влажность, слишком теплое помещение и не частое проветривание комнат – все это создает идеальную среду для всех видов плесени, грибков и вирусов.

Кто в зоне риска?

Загрязнение комнатного воздуха сказывается на здоровье не сразу. Иногда последствия могу обнаружиться слишком поздно. Но вместо того, чтобы лечить заболевание, проще его предупредить.

Загрязненный воздух вреден всем, но наибольший урон клещи, грибки и вирусы наносят здоровью людей с ослабленным иммунитетом и, конечно, детям. По этому, чтобы защитить свое здоровье и здоровье своего ребенка, стоит создать в помещении оптимальный микроклимат. Дело в том, что взрослый человек легче переносит многие болезни, тогда как ребенок подвержен любому вирусу, потому что его организм еще не адаптирован к условиям окружающего мира. Именно поэтому родители должны уделять особое внимание чистоте воздуха в доме.

Как очистить воздух в доме?

Чтобы избавиться от пылевых клещей, рекомендуется использовать чехлы для матрасов и наволочки - они создают преграду между человеком и клещами, живущими в подушках и матрасах. Спать лучше на подушках, которые сделаны из поролона, а не из гусиного пуха или перьев.

Обширные колонии плесени вырастают в тёплых влажных местах, поэтому особое внимание стоит уделять уборке в ванной и в спальне. Вирусы и вредные микробы очень боятся свежего воздуха – поэтому следует как можно чаще проветривать помещение.

Однако и этих мер в условиях городской загазованности и активного ритма жизни современного человека может быть не достаточно, поэтому эксперты рекомендуют оснастить свое жилище электронными очистителями, ионизаторами и увлажнителями воздуха, которые могут значительно сократить количество мелких частиц, которые витают вокруг нас и попадают в легкие.

Но как выбрать оптимальное устройство и как именно оно должно очищать воздух сразу от всего, что вредит здоровью?

Именно этим вопросом озадачилась компания Samsung, что в результате привело к созданию технологии S-Plasma ion, которая позволяет уничтожить до 99% вредных микроорганизмов, вирусов и бактерий, в том числе вирусы атипичной пневмонии и гриппа Н1N1. Инновационный очиститель воздуха Virus Doctor, созданный на основе технологии S-Plasma ion, вырабатывает активные ионы водорода и кислорода, которые удаляют из воздуха вредные вещества, бактерии, грибки и аллергены и нейтрализуют активные OH-радикалы. Очиститель воздуха Virus Doctor также очищает воздух от аллергенов, что особенно важно, если в квартире живет домашнее животное.

Плазменные ионизаторы воздуха Virus Doctor имеют симпатичный дизайн двух типов и трех цветов на выбор.

Уход за ионизатором воздуха Virus Doctor не займет много времени, а управление не потребует тщательного изучения инструкции благодаря наличию сенсоров. Ионизатор воздуха компании Samsung станет частью интерьера и прекрасным подспорьем в борьбе за легкое и здоровое дыхание.

Помните, что забота о здоровье должна быть постоянной и комплексной, особенно если в доме растет и развивается ребенок. Для его растущего организма одинаково важно питание, физическая активность и безопасность окружающего пространства. Ведь даже не слишком сильного увеличения загрязнения воздуха достаточно, чтобы через 2-3 дня у малыша появились симптомы поражения органов дыхания. В ваших силах укрепить свой иммунитет и иммунитет малыша, снизить утомляемость, улучшить психическое и физическое состояние и предупредить астму, аллергию, простудные заболевания и многие другие болезни – надо лишь позаботиться о чистоте воздуха в собственном доме.

Цена ионизатора воздуха Virus Doctor – от 4990 рублей.

Воздух кажется нам совершенно прозрачным. Как будто в нем нет никаких твердых частиц, кроме невидимых молекул газов. Но так ли это на самом деле?

Закроем ставни или опустим шторы на окнах в комнате, оставив лишь едва заметную щель. Сквозь эту щель тоненькой струей проникнут солнечные лучи. И тотчас в светлой полосе мы увидим миллионы танцующих пылинок. Тут и крупинки сажи, и крохотные частички земли, обрывки растительной ткани, пыльца растений.

На этих пылинках, точно на воздушных корабликах, странствуют невидимые путешественники — мельчайшие организмы: различные бактерии, споры дрожжевых и плесневых грибов. В течение суток поверхность наших органов дыхания омывает около 10—11 тысяч литров воздуха. С этим потоком в рот и в нос попадают десятки и сотни тысяч микроскопических существ и их зачатков.

Большинство микробов, витающих в воздухе, безвредно. К тому же громадное их число гибнет в слизистой поверхности носа и рта. Но в воздухе могут быть и возбудители туберкулеза, дифтерии, гриппа, кори, бактерии, вызывающие нагноение на коже, и др. Проникновение этих микробов-паразитов и вирусов в организм может привести к заболеванию.

Многие заразные заболевания распространяются через воздух. Легко разносятся по воздуху возбудители оспы, кори, гриппа и других опасных болезней.

В давнее время кавалерийская бригада во время маневров в засушливую погоду проскакала через поля орошения. На этих полях находились нечистоты из заразных бараков. В результате этого рейда среди солдат, наглотавшихся пыли, было 112 случаев заразных заболеваний.

По данным лабораторных опытов, мыши заболевали после того как им давали подышать всего лишь в течение 15 секунд воздухом с ничтожной концентрацией вируса гриппа (1:300 000).

Достаточно здоровому ребенку побыть несколько минут в помещении, где находится больной корью, или встретиться с ним в коридоре или даже на дворе, и заражение почти неминуемо. Зараза реет в воздухе, и вот жизненно необходимый процесс — дыхание — может явиться причиной недуга.

Во время империалистической войны 1914—1918 годов от заразных заболеваний, передающихся через воздух, погибло: в Германии 61 процент от общего числа умерших во время эпидемий, во Франции — 95, а в экспедиционном корпусе США — почти 99 процентов.

В 1933 году в Америке более 85 процентов смертей от заразных заболеваний произошло путем передачи инфекций через воздух.

К счастью, воздух не является постоянным местом обитания для микробов. Воздушный океан для микроорганизмов —- бесплодная пустыня, им там нечем питаться. Пока микробы в воздухе — они бездеятельны. Лишь некоторые из них приспособились к пребыванию в воздухе, сохраняя свою жизнеспособность за время парения в нем. Возбудители чумы и коклюша в высушенном состоянии быстро погибают. Туберкулезная палочка, микробы, вызывающие нагноение, стойко переносят высушивание и вместе с частицами пыли уносятся на большие расстояния. Туберкулезная палочка сохраняет свою жизнеспособность в воздухе до 2—3 месяцев. Возбудители гриппа и дифтерии остаются жизнеспособными, находясь в течение 120—150 дней в пыли или в высохшей мокроте, смешанной с пылью.

Вместе с пылью микробы оседают на землю. Увлеченные током воздуха, они могут проникнуть в наши дыхательные пути. Венские санитарные врачи в 1892 году издали любопытное постановление: городским франтихам строго-настрого запрещалось носить платье с длинным шлейфом; шлейф, волочась по тротуарам, поднимал пыль, а вместе с ней в воздух поднимались массы микробов.

В обычных условиях горожанин постоянно в большей или меньшей степени живет в окружении городской пыли. Количество пыли и число микробов находится в прямой пропорции: больше пыли в воздухе, больше и микробов. В одной парижской казарме в 4 часа утра в каждом кубическом метре воздуха реяло в среднем 40 тысяч бактерий. Но вот горнисты заиграли зарю, солдаты поспешили на проверку. Поднялась сутолока, беготня, и вместе с тем… количество микробов в воздухе возросло до 220 тысяч. Солдаты ушли. Волнение воздуха в опустевшей казарме постепенно затихло. Поднявшаяся пыль стала медленно оседать. И уже через несколько часов в 1 кубическом метре воздуха осталось лишь 32 тысячи бактерий.

Если бы наши глаза обладали способностью увеличивать рассматриваемые предметы в 1000 раз, мы увидели бы поразительные вещи. Например, трехсоттысячную армию бактерий в каждом кубическом метре воздуха в залах плохо проветриваемого почтамта. В закрытых помещениях из-за скученности, плохой вентиляции пыль находится в постоянном движении и количество бактерий в воздухе быстро возрастает. Пылевая инфекция имеет значение не только в распространении заболеваний человека или животных.

Большинство микробов и спор грибов, витающих в воздухе, не представляет непосредственной опасности для здоровья человека. Но следует учитывать, что дрожжи, плесени и в особенности бактерии, оседая на пищевые припасы, вызывают их прогоркание, скисание, гнилостное разложение. Мясо, оставленное неприкрытым в теплом помещении, быстро протухает. Портятся молоко, рыба, масло. И немалая доля вины во всех этих неприятностях ложится на микробы, занесенные воздухом вместе с пылью.

Первейшее правило на наших пищевых предприятиях -— идеальная чистота, борьба за чистоту воздуха.

Источник многочисленных микроскопических вредителей пищи известен — это пыль, оседающая на продуктах, а также мухи и другие насекомые. Но как попадают в воздух болезнетворные микробы? Главным виновником заражения воздуха является непосредственно больной человек или животное, если иметь в виду также заболевания животных. При ровном дыхании и спокойном разговоре выдыхаемый воздух свободен от микробов.

Чихание, кашель, бурный разговор сопровождаются своего рода микробным взрывом. При каждом чихании выбрасывается вместе с брызгами слюны десятки тысяч бактерий. При кашле с мельчайшими брызгами мокроты микробы отлетают на 2—3 метра; при сильном кашле они могут совершать полет даже до 9 метров. В инфекционной больнице было обследовано 50 больных дифтерией. Из них у 10 человек в каплях слюны, выбрасываемой при кашле, нашли возбудителей дифтерии.

Скептики утверждали, что значение капельной инфекции в передаче заразных заболеваний ничтожно, так как капельки мокроты, содержащие микробы, быстро оседают и в этих условиях бактерии вскоре гибнут.

Справедливо ли это положение? Нет, твердо ответили ученые после тщательно и упорно проведенных исследований. В обычных атмосферных условиях маленькие капельки (меньше 0,1 миллиметра в диаметре) успевают высохнуть, прежде чем достигнут почвы или пола. Но их остатки —- капельные ядрышки — с содержащимися в них бактериями могут долго носиться по воздуху. Они оседают в 100 раз медленней, чем мельчайшие пылевые частицы. Их поведение в воздухе отдаленно напоминает рассеянные микроскопические частицы дыма. В капельных ядрышках гноеродные и другие бактерии способны планировать в воздухе часами и даже в течение 2—3 суток. К тому же, чем меньше частицы, тем легче они проникают в глубь дыхательных путей. На слизистой поверхности дыхательных путей задерживаются сравнительно крупные частицы диаметром 5 микронов и больше.

В наши дни советская наука располагает убедительным и бесспорным материалом, свидетельствующим о значении воздуха в распространении многих инфекций. В связи с этим успешно разрабатываются санитарно-гигиенические мероприятия, направленные на борьбу с бактериальным загрязнением воздуха.

Широким фронтом осуществляются мероприятия по обезвреживанию воздуха от всевозможных загрязнений: пыли, дыма, микробов.

Наиболее распространенным приемом защиты воздуха от загрязнений является устройство рациональной системы вентиляции зданий. Как показали специальные опыты, воздух в театре, где есть хорошая вентиляция с фильтрами для задержки пыли, содержит меньше микробов, чем даже воздух общественного парка. Этот результат вполне убедителен.

В закрытых помещениях микробы, реющие в воздухе, могут быть уничтожены различными бактериеубивающими средствами. Применение молочной кислоты, резорцина, триэтила, даже в ничтожных концентрациях, уже сказывается на бактериях. Подобно дегазации, с помощью этих веществ осуществляется дебактеризация воздуха в хирургических и инфекционных больницах, в школах, яслях.

Вот табличка из работы другого исследователя.

Две комнаты в Доме ребенка. Только одна комната облучалась. Через некоторое время учитывалось сравнительное количество бактерий в этих помещениях.

Соответственно число заболеваний гриппом у ребят в необлученной комнате было 14, а в облученной — 2.

На XII Всесоюзном съезде гигиенистов, эпидемиологов, микробиологов и инфекционистов были сообщены многочисленные подобные опыты московской, ленинградской, харьковской и других лабораторий.

Применение искусственного облучения детских и лечебных учреждений привело к резкому снижению заболеваний ангиной, пневмонией, стоматитом, гриппом. Этим приемом сразу достигаются две цели: укрепляется организм и обезвреживается воздух.

Как сказочно прекрасны подземные дворцы, название которым — московские станции метро! Широкие залы озарены светом. Наше метро резко отличается от подземных железных дорог буржуазных стран. И не только красотой и удобствами, но и чистотой. Сложная и мощная система вентиляции очищает воздух нашего метро. А в воздухе мрачных подземных сооружений капиталистических столиц кишат мириады микробов.

Ученые XX века в этой охоте за микробами пользуются аэропланами. Московский микробиолог профессор Е. Н. Мишустин летал в окрестностях Москвы на специально приспособленном самолете. В тихий, ясный вечер он отправился ввысь.

В 1 кубическом метре воздуха им было найдено:

Во время сильного ветра, когда над городом стлалась пыль, количество микробов на высоте 500 метров возросло до 6000—8000. Одновременно воздух окрестных селений содержал в несколько раз меньше микроорганизмов.

Замечательное доказательство присутствия микробов в верхних слоях атмосферы представила сама природа.

Микробиологи очень часто находили живых микробов внутри градин. Эти микробы, может быть посланцы верхних слоев воздуха, вместе с градом пулей летели на землю. На земле град таял, бактерии согревались и оживали.

В свежевыпавшем снеге также можно обнаружить микроорганизмы.

Микробиологов, вполне естественно, интересуют не только высотные полеты микробов. Быть может, важнее знать распространенность микробов в воздухе различных географических районов.

Весьма мало или совсем нет бактерий над поверхностью морей и океанов вдали от берегов.

Участники одной экспедиции на Шпицберген были приятно удивлены: несмотря на тяжкие лишения и плохую погоду, при которой им приходилось работать по колено в ледяной воде, никто из них не заболел. Но стоило кораблю приблизиться к теплым странам, как люди стали хворать гриппом, ангиной и т. д. Участники экспедиции, находясь в пустынных ‘районах Севера, не заболевали

но очень простой причине: в окружающей среде не было не только возбудителей болезней, но и вообще микроорганизмов.

В одном из северных районов мясо, предварительно освобожденное от микробов, находилось на открытом воздухе 8 месяцев, из которых 4 месяца были с положительной средней температурой. В течение всего этого времени мясо оставалось свежим.

На Новой Земле на 50 кубических метров воздуха в среднем приходится один микроб. Воздух большинства районов Арктики и Антарктики, покрытых снегом и льдом, свободен от микробов, потому что там природные условия крайне неблагоприятны для развития микробов и нет, конечно, пыли. От холодных районов к теплым микробное население воздуха возрастает.

Обильный дождь или снегопад очищает воздух от микроорганизмов. При холодной погоде число зародышей бактерий в воздухе убывает. Это видно из представленной таблицы.

В августе при сухой погоде было найдено:

Такой результат представляется неожиданным и требует новых исследований.

Наука не сказала в этом отношении своего последнего слова, так же как и по некоторым другим вопросам. Почему в воздухе находятся так называемые сардины и другие виды микробов, которые в почве, водоемах и т. д. встречаются очень редко?

Академик Холодный остроумными опытами доказывает, что микроорганизмы способны усваивать летучие вещества (в том числе и витамины), находящиеся в воздухе. В связи с этими исследованиями может быть поставлен вопрос: действительно ли микробы только пребывают в воздухе или в некоторых случаях они в нем в какой-то степени развиваются? Какие новые вещества и новые средства должны получить массовое применение, чтобы защитить человека и животных от передачи заразы через воздух?

Изучение микрофлоры воздуха — один из существенных разделов географии микробов. Со времени первых поисков микробиология накопила и в этой области не мало интересных и жизненно важных сведений.

Наука о микробах весьма быстро растет и развивается. И мы с интересом ждем новых исследований, посвященных изучению вредных микробов, пребывающих в воздухе, чтобы еще надежнее оградить от них здоровье советских людей.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Вирусы могут перемещаться на сотни тысяч километров вместе с частичками пыли и каплями влаги. Означает ли это, что в любой момент смертоносные инфекции могут обрушиться нам на голову прямо с неба?

Величественный хребет Сьерра-Невада расположен в Андалусии, на юге Пиренейского полуострова. В этих горах — самый южный горнолыжный курорт в Европе, но еще больше они славятся тем, что здесь проходит так называемый глобальный пояс пыли — ветра доносят сюда шлейф из самых пыльных областей Восточного полушария: западного побережья Северной Африки, Ближнего Востока, Центральной и Южной Азии, даже из Китая.

На высоте примерно 3 тысяч метров на пике Велета ученые из Университета Британской Колумбии (Канада) установили анализаторы — ловушки для пыли и аэрозоля — смеси газа, частичек пыли и пара. Их целью было посмотреть, в каком виде живые организмы — бактерии, грибы и вирусы — способны преодолевать большие расстояния "верхом" на пылевых частицах. Каково же было удивление ученых, когда они нашли не мертвых, а вполне себе живых и бодрых микробов. За день в сборник попали миллионы бактерий и примерно миллиард вирусов.

— Свыше 20 лет мы пытались понять, каким образом вирусы с одного континента перемещаются на другой,— говорит автор исследования Кертис Саттл.— Мы находили генетически идентичные вирусы в самых разных уголках планеты, и вот теперь загадка разгадана.

По словам соавтора исследования, специалиста по экологии микроорганизмов из Гранадского университета в Испании Исабель Рече, со временем это глобальное переселение микроорганизмов будет все более интенсивным: из-за изменения климата усиливается эрозия почв, растет количество ураганов.

Пока ученые не могут сказать, какие именно вирусы попали к ним в "сети" в горах Испании, но, по предварительным оценкам, подавляющее большинство этой биомассы — бактериофаги, вирусы, которые разрушают бактерии. Но что, если среди них окажутся болезнетворные вирусы, способные вызвать эпидемии?

— Вопрос в том, выживет вирус в новых условиях или нет,— говорит Кертис Саттл.— Чаще всего это зависит от того, найдет ли он себе "хозяина" на новом месте.

Подозрение, однако, существует давно. Уже в 2001 году некоторые ученые объясняли вспышку ящура в Великобритании гигантской бурей на севере Африки, которая перенесла пыль, а вместе с ней и вирус ящура на тысячи миль к северу. Буря произошла всего за неделю до того, как были выявлены первые случаи заболевания в Британии.

А совсем недавно, осенью прошлого года, во время вспышки коронавируса MERS-CoV в Саудовской Аравии, врачи предупреждали, что инфекция может переноситься с порывами ветра: вирус разносят летучие мыши и крыланы, которые заражают верблюдов. Их испражнения впитываются в песок и пыль, а затем разносятся ветром. По этой причине россияне, которые планируют отправиться в эту страну, должны были проявлять бдительность, особенно оказавшись на природе.

— Могут ли переноситься патогенные вирусы на большие расстояния — вопрос абстрактный,— пояснил "Огоньку" завкафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии РНИМУ им. Н.И. Пирогова, главный инфекционист ФМБА России Владимир Никифоров.— Все зависит от вида вируса и его жизнестойкости. Большинство быстро погибает вне организма, как, например, тот же вирус гриппа. Но есть и такие, которые могут выживать в течение нескольких дней и месяцев. К этим долгоживущим инфекциям относятся вирус гепатита В и вирус бешенства. В целом, однако, нынешнее исследование зарубежных коллег не должно вызывать паники, потому что доля патогенных вирусов в общем числе вирусов, путешествующих в атмосфере, составляет не более одной тысячной процента.

Стоит отметить, что диапазон жизнестойкости у микроорганизмов чрезвычайно широк. Так, бактерии сибирской язвы чрезвычайно опасны для человека именно потому, что их споры могут жить в земле столетиями. При этом есть бактерии, которые погибают, едва выпав из привычных условий обитания (к таким, например, относится бактерия хеликобактер, которая вызывает язву желудка).

Вирусы в этом отношении — более хрупкие, что в первую очередь связно с их строением. Вирус состоит всего из одной молекулы нуклеиновой кислоты, которая хранит генетическую информацию. У него нет аппарата для самовоспроизведения, поэтому он размножается, только паразитируя на клетках зараженного организма. Зато, покидая своего "хозяина", вирусы, как правило, быстро утрачивают жизнестойкость: перегреваются, высыхают и теряют способность заражать. При этом именно перегрев для вирусов — один из наиболее губительных факторов. Скажем, при температуре 37 градусов они еще "чувствуют" себя вполне сносно. А вот при жаре, когда температура тела поднимается до 38-39 градусов, вирусы погибают. Это, кстати, и объясняет, почему не надо сбивать не очень высокую температуру — нужно дать вирусам погибнуть, а не создавать комфортные условия для размножения.

Зато даже при низких температурах они неплохо выживают, и это дает ответ на другой популярный вопрос: почему зимой к нам привязывается то вирус гриппа, то герпеса.

— Все вирусы лучше хранятся при максимально низких температурах,— рассказывает "Огоньку" профессор Николай Львов, руководитель лаборатории герпес-вирусов Института микробиологии и эпидемиологии им. Гамалеи, в прошлом хранитель коллекции вирусов.— Не случайно люди, которые страдают от неизлечимой болезни и мечтают воскреснуть, когда эти болезни научатся лечить, просят поместить их в жидкий азот — в этом материале клетки могут храниться миллионы лет. Даже в расхожих триллерах про инопланетян есть доля правды. Мы не знаем, что происходило на Земле тысячи лет назад. Не исключено, что и во льдах Антарктики могут скрываться некие инфекции, которые останутся жизнеспособны, когда их высвободит таяние льдов.

Вместе с тем способность вирусов к размножению после попадания в новый организм зависит не только от переохлаждения, но и от злоупотребления антибиотиками, которые подавляют иммунитет, а еще от стрессов, смены часовых поясов, переездов с места на место.

"Каждая капелька океана действительно содержит огромное количество вирусов, не способных вызвать заболевание человека,— комментирует работу испанских и канадских микробиологов заведующий лабораторией эпидемиологии природно-очаговых инфекций ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Александр Платонов.— Ветром брызги воды уносятся на сотни километров, вместе с микроорганизмами — это логично. Но с точки зрения эпидемиологии это значения не имеет. Если морской воздух перелетит горы, то ничего болезненного он с собой не потащит. Но вот если больной человек закашляет, то вокруг него образуется облачко вирусов, которое осядет на ближайшее окружение. Однако никакой ветер ни в Испанию, ни в Америку это облачко не унесет.

Намного опаснее, с точки зрения ученых, традиционные способы миграции вирусов — в организмах носителей, которые в условиях глобального мира перестают поддаваться контролю.

— Вот представьте, что человек болеет, скажем, герпесом губ,— рассуждает Николай Львов.— Он лечит его специальной противовирусной мазью, но назавтра должен лететь на другой конец земли, допустим, в Новую Зеландию. Там он активно общается с людьми, а известно, что капельки слюны при разговоре разлетаются на метр, при кашле — уже на 2 метра. И пожалуйста, контактировавшие с ним заразились герпесом, а поскольку он применял мазь, то еще и устойчивым вирусом герпеса. Вот в этом случае мы можем говорить про миграцию вируса — через человека.

Высокая мобильность людей и потрясающая скученность населения — вот основные козыри вирусов. Например, каждый вирус гриппа несет в себе 9-10 фрагментов генома и может обмениваться ими с другими вирусами. Таким образом, получается астрономическое число фрагментов генома вирусов гриппа. И именно потому так трудно создать вакцину против этого заболевания. При этом вирусы могут заимствовать генетическую информацию как у человека, так и у птиц и животных, что делает их фактически неуязвимыми для современных лекарств.

— Обычно грипп существует как зоонозная (передающаяся от животного к животному) инфекция, в местах больших скоплений птиц,— объясняет Александр Платонов.— Птицы мигрируют, летят через горы, через моря в другие страны, заражают других птиц, иногда млекопитающих. В результате мутационного процесса образуются новые варианты вируса гриппа, способные заражать и человека, причем к ним у нас пока нет иммунитета. Люди контактируют с ними, заболевают и становятся сами источником инфекции. И чем населеннее местность, тем больше вероятность заболеваний. Разных, не только гриппа.

Традиционно свой поход грипп всегда начинал из Юго-Восточной Азии — именно здесь больше всего птиц — разносчиков этого вируса. И именно через Азию проходят пути перелетных птиц. Так называемый свиной грипп тоже начал свой путь оттуда же. Его, кстати, правильнее назвать калифорнийским, чтобы не вводить в заблуждение. По словам профессора Платонова, в принципе, все вирусы гриппа можно считать свиными, поскольку, прежде чем "перекинуться" от птиц к млекопитающим — человеку, они сначала "обживаются" на свиньях. Пожив в них, мутируют и приобретают способность заражать людей.

Победить зоонозные инфекции практически невозможно, в отличие от тех, что передаются от человека к человеку. Например, когда мы прививаемся от полиомиелита или кори, то одной прививкой защищаем не только себя, но и других людей, которых могли бы заразить. Но если вирус живет в животном, то вакцинация уже не столь эффективна, потому что не будешь же прививать всех мышей, обезьян, свиней, кур и клещей.

Сейчас ученые ВОЗ создают карты перемещения инфекций, пытаясь найти новые закономерности распространения заразы. Источником все новых и новых разновидностей обычного человеческого гриппа долгое время, как отмечалось выше, оставалась Азия, откуда инфекция волнами распространялась по планете и примерно через год затухала в Южной Америке. Сегодня традиционная картинка миграции вирусов уже не столь четкая, что, возможно, тоже связано с глобальным изменением климата.

— Мы собрали более 30 тысяч единиц хранения в государственной российской коллекции вирусов,— с гордостью отмечает Николай Львов из НИИ вирусологии им. Гамалеи.— И это одно из лучших подобных собраний в мире, с которым может поспорить разве только коллекция США. Вирусы, еще в советское время, собирались в Прибалтике, на Украине, Таджикистане — в общем, на всем пространстве СССР. Много вирусов мы выделяли из образцов самостоятельно, часть получали благодаря официальному обмену с другими странами.

Хранят спящие вирусы самыми удивительными способами: в мозге зараженных мышей, в виде замороженных концентратов или клеточных культур. Работа государственной коллекции заключается в том, чтобы спустя годы и десятилетия поднимать вирусы из анабиоза, определять степень их сохранности и создавать оптимальные для хранения условия. Помимо чисто научных целей коллекция вирусов нужна, чтобы сохранить разнообразие этих микроорганизмов.

— В природе существует огромное количество вирусов, которые не предоставляют опасности для человека, говорит Александр Платонов из ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора.— Они нужны прежде всего для экологического равновесия. Например, от тех вирусов, которые живут в морях, зависит состояние планктона. А эти водоросли производят огромное количество кислорода.

Ученые предлагают рассматривать как своего рода "банк семян" микроорганизмов и те группы вирусов, которые обитают в атмосфере.

— Я считаю, что атмосфера — это большая трасса в буквальном смысле,— говорит Кертис Саттл из Университета Британской Колумбии.— Она дает возможность экосистемам, расположенным в тысячах километрах друг от друга, обмениваться микроорганизмами и, на мой взгляд, это имеет гораздо более серьезные экологические последствия, чем мы думаем.

Дело за малым: остается выяснить, как научиться хранить это биоразнообразие, не давая ему выйти из-под контроля.

Государственная коллекция вирусов НИИ вирусологии им. Ивановского включает огромное количество микроэкспонатов. И патогенные микробы — лишь небольшая часть из них. Этот банк данных помогает создавать инновационные лекарства, бороться с бактериями, изучать эволюцию. А вообще, аргументов в пользу того, чтобы считать вирусы не только источником заболеваний, довольно много

Удивительно, но многие фрагменты человеческого генетического кода происходят от вирусов, которые на ранних стадиях эволюции встроились в организм теплокровных. Предполагают, что бывшие вирусы или размножившиеся вирусоподобные объекты занимают 40-45 процентов генома человека. Именно они, по-видимому, сыграли важную роль в развитии иммунной системы.

На страже урожая

В некоторых странах вирусы, паразитирующие на насекомых, с успехом используются в борьбе против вредителей, атакующих сельхозкультуры. Например, вирусы ядерного полиэдроза можно успешно применять в борьбе с гусеницами совок, репной белянки и американской белой бабочки.

С помощью вирусов были получены многие сорта цветов, чья пестрая окраска — результат вирусной инфекции, передающейся от поколения к поколению. Например, знаменитую и чрезвычайно ценную пестролепестность тюльпанов вызывает вирус, переносимый тлей. А недавно было установлено, что растение джут (источник грубых волокон для канатов и мешков) дает больший урожай, когда поражен вирусным заболеванием,— некротической мозаикой риса.

Онколитические вирусы — большая группа микробов, которые способны бороться с раковыми клетками. Например, сейчас проходят клинические испытания генно-инженерного штамма герпес-вируса для лечения больных с тяжелой формой рака кожи.

Бактериофаги — это вирусы, которые избирательно поражают бактериальные клетки. В СССР активно разрабатывали препараты на их основе, которые составляли конкуренцию традиционным антибиотикам. Сегодня применяются в случаях, когда лечение антибиотиками невозможно или недейственно.

В России разрабатывалась новая живая вакцина от гриппа. Она оказалась малоэффективной, зато на ее основе сейчас создают новую вакцину против туберкулеза, где вирус гриппа используется как вектор. То есть в него генно-инженерным путем введены компоненты, которые формируют иммунитет против туберкулеза.