Лето против коронавируса: кто кого? — Naked Science

6.4

Полукарантин в России или США все так же полуэффективен, а вакцины не будет еще долгие месяцы. Поэтому многие возлагают надежды на близкое лето: другие коронавирусы летом, по неизвестным причинам, отступают. Что говорит на эту тему опыт жарких стран, к которым, как ни странно, трудно отнести Эквадор с его трупами на улицах? Пока он выглядит скорее позитивным: похоже, жаркие страны действительно страдают от пандемии меньше всех. Тем не менее надежды, что летняя жара поможет именно России, очень мало. Попробуем разобраться почему.

С точки зрения науки

# Covid-2019

# SARS-CoV-2

# эпидемии

Выбор редакции

Там, где температура выше плюс тридцати, коронавирус распространяется весьма медленно. В странах типа нынешнего Ирана попрохладнее и здесь все наоборот. Как именно жара сдерживает вирусные эпидемии? / ©Ventusky

У науки нет четкого и убедительного ответа на вопрос, «почему многие болезни активны зимой, а летом — нет». Вернее, не так: для самых массовых причин смертей ясность все же есть. Сердечно-сосудистые заболевания зимой уносят много больше жизней, чем летом, практически во всем мире, и только для экваториальных стран сезонности почти нет.

Но с сердцем и сосудами все относительно понятно: как мы уже писали, при низких температурах у людей возникает стресс, растут вязкость крови и ее склонность образовывать тромбы, а те в итоге становятся причиной инфарктов и инсультов.

С болезнями типа гриппа или «простудных» коронавирусов (те вызывают 40% всех простуд) такой ясности нет, хотя они тоже убивают зимой много больше, чем летом. В той же России в теплое время года смерть человека от осложнений после гриппа — настоящая редкость, хотя зимой это систематическое явление. Но почему?

Ультрафиолет, тепло или влажность: что на самом деле делает болезни сезонными

На этот счет есть несколько популярных, но не доказанных гипотез. Большинство из них сводится к тому, что зимой у респираторных заболеваний растет базовое репродуктивное число. То есть в холодное время года один больной простудным коронавирусом заражает, скажем, двух человек — а летом одного или даже чуть меньше. В таком сценарии болезнь быстро затухает сама собой, поражая с каждой неделей все меньше жертв. Графики по подобным респираторным заболеваниям указывают именно на это.

В летнее время заболевания типа сезонного гриппа и простуд явно затухают, падая ниже эпидемического порога / ©2019 GrassrootsHealth

Первая гипотеза, пытающаяся это объяснить, упирает на ультрафиолет. Мол, он эффективно разрушает органику, попавшие под его свет вирионы инактивируются, отчего не могут никого заразить.

Другой вариант «ультрафиолетового» объяснения: зимой у людей слишком низкий уровень витамина D, да и мелатонин далек от нормальных значений, что может ослаблять иммунитет. Звучит логично. Но вот беда: тогда в местах с высоким ультрафиолетом простудных заболеваний и гриппа должно быть много меньше, чем там, где он низкий.

Возьмем Санкт-Петербург. По данным ВОЗ, с января по февраль индекс ультрафиолета там 0, в марте и октябре — 1. Сумма УФ-индекса октября-марта равна двум. Будь УФ-теория остановки сезонных вирусных болезней верна, этот город был бы мировым полюсом гриппа и простуд.

Да, уровень витамина D зимой резко снижается. Это неудивительно, ведь этот витамин вырабатывается в коже под действием ультрафиолета, которого зимой не так много. Вот только не похоже, что именно это влияет на легкость распространения вирусных заболеваний / ©2019 GrassrootsHealth

А вот Нью-Йорк, где сумма УФ-индексов за те же месяцы 15 (и вообще не бывает нуля ни в один месяц), должен болеть намного, намного меньше. На деле этого не наблюдается ни для гриппа и простуд, ни для нового коронавируса. Тот в одном Нью-Йорке и всего за пару месяцев убил больше людей, чем Россия потеряла во всех войнах за последние тридцать лет.

Вторая гипотеза утверждает, что зимой люди чаще лета находятся в помещении, что упрощает перенос вирусов. И у этого предположения есть проблемы: в Австралии, например, или в южной Индии зимой и летом люди проводят на воздухе примерно одинаковое время. Но ярко выраженный зимний пик гриппа и простуд есть и там.

Читайте также  В «Роскосмосе» озвучили сроки готовности первого модуля новой российской орбитальной станции — Naked Science

Подтип гипотезы «вирусы побеждают, когда люди толпятся в помещениях» пытается переложить вину за сезонные болезни на школы: мол, дети в них заражают друг друга, а потом — и родителей. Увы, но в сентябре-октябре никаких эпидемий гриппа нет, хотя школьные занятия уже идут. И это объяснение не выглядит убедительным.

Как же понять, что происходит на самом деле? Лучший способ здесь — эксперимент. Но это создает проблему: редкая этическая комиссия разрешит ученым специально заражать людей небезопасными вирусами в разных условиях.

Лабораторные мыши заражаются тем же гриппом и некоторыми коронавирусами, но очень плохо передают их друг другу, отчего для опытов такого рода не годятся. Хорьки, с другой стороны, передают хорошо, но они дороги в содержании и здорово кусаются, а биологи с врачами не любят, когда их кусают.

К счастью, полтора десятка лет назад один ученый прочитал статью из Journal of the American Medical Association аж за 1919 год. Там он нашел неожиданное упоминание: во время пандемии испанки морские свинки в лабораториях начали умирать, а на вскрытии у них была типичная картина осложнений от гриппа. Ученый поговорил с коллегами, и они взялись за опыты с помощью именно этих животных.

В 2007 году эксперименты на морских свинках показали: сезонные вирусы хорошо сохраняются только в холодном и сухом воздухе, но гибнут в теплом и влажном. Специально зараженные гриппом свинки заражали соседей в ближайшей клетке сильнее всего при температуре в 5°C, а уже при 30°C заражения либо не было вообще, либо оно было малоэффективным — свинки получали мало вируса с воздухом и переносили заболевание редко, а когда все же это происходило, то с менее жестким течением болезни. К сожалению, при 20 °C заражение все еще происходит, хотя и на 50% менее эффективно, чем при 5 °C.

Кроме того, оказалось, что при пониженной температуре морские свинки больше времени остаются потенциально заразными — они выбрасывали в воздух достаточное количество вирионов на два дня дольше тех, что болели при +20-30°C.

Синим слева показан график эффективности заражения гриппом морских свинок при 5°C, желтым — при 20°C, красным — при 30°C. По горизонтальной оси — относительная влажность. Хорошо видно, что уже при 50% влажности вероятность заражения заметно снижается. При 30°C заражение невозможно уже при влажности от 35% и выше / ©American Society for Microbiology

Не совсем понятно только с влажностью. Относительная влажность воздуха на улице зимой часто выше, чем летом. Это, в теории, исключает возможность того, что повышенная влажность уменьшает вероятность заразиться. Однако ряд экспериментов на свинках показывает, что снижение все же есть, по крайней мере, для влажности воздуха в районе 50% и около 100%. Почему же тогда зимой сезонные вирусные болезни идут так активно — ведь в умеренном климате относительная влажность воздуха зимой выше?

Проблемой для вируса может быть не относительная, а абсолютная влажность. Чем теплее воздух, тем больше он удерживает в себе водяных паров. Поэтому при +30°C и относительной влажности 30% воды в нем содержится девять граммов водяных паров, а при +5°C и относительной влажности 100% — всего семь граммов. Если сезонным вирусам (к ним часто относят и корь) мешает распространяться именно абсолютная влажность воздуха, то легко понять, почему зимой они устраивают эпидемии даже при высокой относительной влажности воздуха.

Во-первых, зимой даже при высокой относительной влажности в уличном воздухе все равно меньше влаги в кубометре воздуха, чем при низкой относительной влажности, но высокой температуре. Во-вторых, внутри помещений зимой часто топят. А значит, даже воздух, нагретый до +20°C, часто будет иметь относительную влажность в 30%, то есть воды там будет всего пять граммов. Даже меньше, чем на улице при +5°C и относительной влажности 100%.

Читайте также  Астрономы открыли почти 500 новых транснептуновых объектов — Naked Science

В теории подавить распространение сезонных вирусов в квартирах все равно можно: достаточно поднять температуру в домах до +30. Проблема заключается в том, что в большинстве культур принято считать, что +30 градусов — это слишком жарко.

Парадоксальное зимнее усиление: относится ли оно к новому коронавирусу?

Хотя эксперименты надежно установили, что дело в температуре и влажности, причины такой зависимости заразности некоторых вирусов от этих факторов неясны. Дело в том, что в теории вирусы не обязаны погибать при температуре +30°C — это видно хотя бы из того, что они размножаются в наших клетках, а у нас температура выше +36°C. Да, известно, что новый коронавирус вне организма также гибнет быстрее при температуре за тридцать, чем при плюс пяти градусах, но почему это происходит — тоже неясно.

Еще менее понятно, чем им мешает влажность. В теории вирионы на воздухе погибают при иссушении, и на гидрофобных поверхностях с ними это происходит раньше, чем на гидрофильных. Более того, часто то, что вирусы при плюс 20-30 гибнут на воздухе быстрее, чем при плюс пяти, пытались списать на то, что их оболочки быстрее высыхают в теплом воздухе.

Однако во влажном воздухе высыхание идет медленнее, чем в сухом, то есть, по идее, вирус в нем должен быть успешнее. На практике он заражает тем хуже, чем выше влажность. Как мы видим, вирусология все еще в большом долгу перед человечеством и далеко не всегда может обеспечить нас пониманием того, что реально происходит с вирусами.

Согласно одной из работ по новому коронавирусу, при +22°C в окружающей среде концентрация его вирионов за сутки падает настолько же сильно, насколько при +4°C за две недели. Выходит, в жару вне наших тел и SARS-CoV-2 выживать намного сложнее, чем в холодную погоду. Работа экспериментальная, и почему так вышло — не объясняет.

Есть предположения, что поскольку оболочка коронавируса в основном липидная, то при низкой температуре она медленнее участвует в химических реакций. За счет этого она дольше сохраняется вне организма человека. Но следует понимать, что пока это только предположение. Тем не менее, упомянутая выше работа дает основания надеяться, что с повышением температуры новый вирус будет распространяться все хуже.

Впрочем, возможно (хотя пока это и неясно), что вирусологи и не должны быть теми, кто ответит на вопрос о причинах нетерпимости вирусных заболеваний к жаре. При высокой температуре и влажности вероятность заражения зависит не только от поведения вирусов, но и от состояния слизистой наших дыхательных путей. Не исключено, что они лучше справляются с попадающими на них вирионами в таких условиях.

Еще более важный вопрос: относятся ли данные по гриппу и простудным коронавирусам к нынешнему? Теоретически это вполне возможно. Грипп, корь, простуды — все они передаются с каплями, поступающими из окружающей среды, и все они сезонные. Многие вирусы без сезонности — ВИЧ, гепатит и иные — используют не воздушно-капельные пути, а совсем иные, при которых их вирионы вообще не зависят от температуры и влажности воздуха, поскольку просто не попадают в него.

Теория — это хорошо, но что насчет практики? Чтобы понять, как погода влияет на разнос коронавируса, обратимся к статистике тех или иных стран, борющихся с нынешней пандемией.

Часто говорят, что SARS-CoV-2 не может быть сезонной болезнью, и теплый и влажный воздух его не останавливает. При этом ссылаются на пример Таиланда и Эквадора, где, как считают многие, тепло и влажно. Здесь налицо некоторый недоучет реальной климатической и эпидемиологической ситуации в этих странах.

Дело в том, что в Таиланде всего 54 погибших от этой болезни и несколько тысяч заболевших. Сразу можно отринуть мысль «там неполная диагностика»: как легко видеть на примере Испании, Италии и Нью-Йорка, в странах, где эпидемия действительно развернулась во весь рост, ее невозможно не заметить ни при каких недостатках учета. Просто потому, что она переполняет морги и больницы.

Читайте также  Популяризатор науки раздобыл утерянные носители данных, полученных с «Лунохода-1» — Naked Science

В Эквадоре эпидемия – вполне реальный факт: там семь сотен погибших при населении в девять раз меньше, чем у России. Очевидно, что масштаб поражения там много больше.

Но дело в том, что в Эквадоре сейчас не слишком жарко: за время эпидемии даже в прибрежных частях страны не жарче +25, а типичная температура и вовсе +20°C. Это много ниже, чем те +30°C, что останавливают заражение гриппом, и тем более ниже нынешних температур в Таиланде (выше +30°C).

Эквадор прямо сейчас далеко не такое теплое место, чтобы одна температура здесь могла остановить эпидемию. К сожалению, в нашей стране летом даже холоднее, чем в Эквадоре сейчас. Похоже, и нас погода вряд ли спасет / ©Ventusky

Другие вроде бы жаркие страны, где налицо эпидемия — Бразилия и Мексика — тоже сейчас совсем не такие теплые, как может показаться. В Мехико и Сан-Паулу держится около +17°C, что крайне далеко от +30°C и выше, наблюдаемых в той же Индии.

Да, а что же Индия, спросите вы? Надо сказать, что пока в ней около тысячи умерших от коронавируса — хотя населения на порядок больше, чем в России, а медицина и общая санитарная ситуация, мягко говоря, похуже.

Плотность населения в Индии огромна: в теории, она уязвима для коронавируса сильнее Италии и Испании, где и медицина развита лучше индийской. На практике в Индии в десятки раз меньше погибших, а населения в десятки раз больше / ©Murali Krishnan/RF

Сходные настроения внушает ситуация в Африке и Австралии. Традиционный аргумент «кто там в Африке считал погибших» довольно спорен. Коронавирус — это не Эбола, он быстро разносится в крупных городах. Где в крупных городах Африке мы видим забитые морги? Пока нигде, а это значит, что действительно массовых вспышек там нет. Потому что трупы вне моргов в африканских условиях означают чрезвычайно сильные запахи и ухудшение эпидемиологической ситуации по другим болезням — а этого тоже не видно.

В Австралии сейчас осень, и, несмотря на еще более условные карантинные меры, чем в России, особой вспышки не наблюдается и там. Посмотрим, что принесет местная зима, что начнется в июне.

Что ждет нас?

Читатель к этому моменту, вероятно, уже начал унывать. Да, конечно, во многих штатах США лето жарче +30°C — частый гость. И то же самое относится к Италии с Испанией. Очевидно, там эпидемии летом придется плохо. Но наша страна, увы, живет в принципиально ином климате.

Любой, кто видел лето в средней полосе России, прекрасно знает: здесь +12°C в июле никого не удивит. То есть даже снижение эффективности переноса на 50% — исходя из аналогии с гриппом — может не затронуть Москву, главный центр эпидемии. +30°C, надежно останавливающие сезонные вирусы, в столице нашей страны бывают так нечасто и так недолго, что рассчитывать на этот фактор всерьез трудно.

Возможно — только возможно — лето действительно затормозит коронавирус в Крыму, части Краснодарского края, Волгоградской и Астраханской областях. То есть в местах, где +30 летом у нас бывают достаточно часто. Вероятность этого будет выше, если население там не будет использовать кондиционеры так же широко, как делает это в обычные годы.

Сможет ли температура притормозить коронавирус в остальной части страны — пока неясно. В теории всегда возможен рецидив лета 2010 года, с его мощным антициклоном и жарой. Но на практике событие это крайне редкое, так что….

Пожалуй, единственный серьезный шанс на затухание эпидемии заключается в сочетании карантинных мер и относительно высоких температур. Но такие действия по принципу «на лето надейся, а сам не плошай» требуют заметно большей жесткости в проведении карантинных мероприятий, чем успели проявить российские власти в ходе нынешней пандемии.

Источник: naked-science.ru

Худеем правильно
Добавить комментарий