Самый страшный человек
|
20 процентов усилий дают 80 процентов результата — принцип Парето, судя по всему, верен и для эпидемий. То и дело мы слышим о том, как очередной несчастный заразил сразу десятки человек на репетиции хора. Или даже сотни — на церковной мессе. Этих людей называют неуклюжим словом «суперраспространители» (superspreaders), но кто они такие на самом деле? Чем они отличаются от остальных? Виноваты ли в том, что совершили? И может ли таким человеком стать любой из нас? |
Гаэтана Дюга предупреждали: «Мы уже знаем, что это заразно, и что ты заражаешь других». Но он никого не послушал и продолжил встречаться со своими любовниками по всей Америке — а их были десятки (по словам самого Дюга, сотни). Так молодой канадский бортпроводник спровоцировал по меньшей мере 40 новых случаев СПИДа. Стоит ли его в этом винить — вопрос открытый, особенно если учесть, что в то время об этой болезни почти ничего не знали, и даже врачи, которые пытались остановить Дюга, на самом деле не были вполне уверены в том, что ВИЧ-инфекция передается именно половым путем. |
Тем не менее, благодаря книге журналиста San Francisco Chronicle Рэнди Шилдса об эпидемии СПИДа в США любвеобильный канадец получил ореол злодея, который не только завез инфекцию в страну (это оказалось неправдой), но и чуть ли не сознательно заражал ей гомосексуалистов. Сам Дюга до выхода этой книги не дожил три года — его погубил иммунодефицит — но кто знает, что стало бы с ним, настигни его такая слава при жизни. Всего этого можно было бы избежать, прислушайся Дюга к своевременному, хоть и не до конца обоснованному, совету врачей. Но у многих других суперраспространителей и такого шанса не было — их никто ни в чем не подозревал и не предупреждал, что однажды их имена станут нарицательными, а биографию будут обсуждать в газетах и книгах. |
Человек, который стал самым известным разносчиком SARS-CoV-1, коронавируса-возбудителя атипичной пневмонии 2003 года, сам был врачом. 21-го февраля 2003 года доктор Лю приехал из Китая на свадьбу к племяннику в Гонконг. Чувствовал он себя неважно, но перед отъездом сделал рентген грудной клетки, не нашел у себя признаков пневмонии и списал недомогание на обычную простуду. Лю поселился в трехзвездочном отеле «Метрополь», в комнате под символичным номером 911. |
Уже на следующий день после приезда Лю почувствовал себя хуже и сдался на милость местных врачей в больницу — где через пару недель умер, так и не попав на семейное торжество. Перед смертью у Лю не успели спросить, что на самом деле с ним происходило в ночь на 22-е февраля на девятом этаже «Метрополя». Но каким бы способом китайский врач не исторг из себя там вирусные частицы — будь то кашель, рвота или что-то еще — они попали в организм сразу семерых его соседей по этажу, а исследователи ВОЗ еще в течение двух месяцев потом находили остатки вирусной РНК в злополучном коридоре. |
Судьба людей, которые подхватили вирус в «Метрополе», сложилась по-разному. Кто-то перенес пневмонию и выздоровел, кто-то умер в больнице, а кто-то перед этим успел передать эстафету дальше. Инцидента в гонконгском отеле оказалось достаточно, чтобы вирус проник на Филиппины, в Сингапур, Вьетнам, Австралию и Канаду. Позже, восстановив по цепочкам контактов пути распространения SARS-CoV-1, эксперты ВОЗ подсчитали, что к доктору Лю восходят «родословные» четырех тысяч случаев атипичной пневмонии — это почти половина всех людей, которые переболели ей во время вспышки 2003 года. |
У SARS-CoV-2 тоже есть свои герои. Одним из них стала, например, «пациентка номер 31» из Кореи, которая продолжала ходить на церковные службы, несмотря на предостережения врачей и симптомы простуды, и заразила таким образом более пяти тысяч человек. |
Подобных историй, тем не менее, мы знаем не так много. Более того, известно даже, что большинство первых случаев COVID-19, завезенных в разные страны, ничем не закончились и к вспышкам не привели. Значит ли это, что вирус распространяется в основном благодаря нескольким избранным? И всем остальным, во-первых, достаточно избежать встречи с ними, а во-вторых — можно не сильно беспокоиться за собственный вклад в пандемию? |
Это не нормально |
Мерой вины каждого носителя инфекции служит показатель R — индекс репродукции вируса. Он соответствует числу людей, которым носитель успел передать инфекционную эстафету. Обычно эпидемиологи оценивают R для вируса в конкретной популяции или стране. У SARS-CoV-2 сейчас это 1,09 в России и около 2,5 в мире. Однако эти числа ничего не говорят о роли каждой конкретной личности в пандемии. R равное 2,5 может означать как и то, что каждый носитель поделился своим вирусом с 2-3 людьми, так и то, что на каждую сотню тех, кто героически самоизолировались со своей инфекцией дома, нашелся тот, кто передал ее 250 другим — а также множество промежуточных вариантов. |
Потому и неясно, кого считать суперраспространителем. Сколько человек нужно заразить, чтобы стать «супер-» — 10? 20? 50? Очевидно, что это число нужно корректировать в зависимости от R: например, для кори, каждый носитель которой в среднем заражает еще 12 человек, тот, кто заразил десятерых, титула суперраспространителя не заслуживает. |
Чтобы ответить на эти вопросы, эпидемиологи подсчитывают другой параметр — k, дисперсию. Чем меньше она у конкретного вируса, тем более разнообразны вклады его носителей в распространение инфекции. Например, у «испанского гриппа» дисперсия была 0,94. Это много. Современный сезонный грипп, судя по всему, устроен примерно так же: случаи болезни возникают в популяции довольно равномерно и не образуют крупных кластеров — а значит, большинство людей заражает одинаковое количество человек, суперраспространители встречаются редко. |
А вот у возбудителей предыдущих коронавирусных эпидемий, SARS и MERS, дисперсия гораздо меньше: около 0,16 и 0,26 соответственно. Это означает, что для окружающих не все носители этих вирусов в равной степени опасны: в чьем-то организме вирусы канут навеки, а кто-то заразит десятки других людей. И если мы построим диаграмму того, сколько вторичных случаев вызвали люди в ходе инфекции, то увидим, что их «заразность» распределена не по Гауссу: вместо привычной шляпы нормального распределения на графике будет горка, сдвинутая к нулю. Иными словами, большинство носителей этих вирусов никого не заражают, и только небольшая часть передает эстафету дальше. Для таких инфекций сформулировать определение суперраспространителя проще: это представитель длинного «хвоста» в правой части графика — человек, который заражает больше, чем заданная доля (скажем, 90 или 95 процентов) людей в популяции. |
Почему в деле распространения гриппа все носители обычно равны, а эпидемию SARS «тянули на себе» несколько суперраспространителей, до сих пор непонятно — особенно если учесть, что оба вируса размножаются в дыхательных путях и передаются похожим способом. Возможно, дело в том, что SARS лучше путешествует в аэрозолях (о том, чем они отличаются от крупных капель, мы рассказывали в тексте «ВОЗдушные споры») — и это дает ему возможность заражать не только ближайших соседей носителя, но и тех, кто дисциплинированно держал дистанцию полтора метра. |
А поскольку MERS и SARS — близкие родственники нового коронавируса, то можно рассчитывать, что его дисперсия тоже окажется небольшой, а вклад его носителей в продвижение пандемии — неравным. По разным оценкам, дисперсия для SARS-CoV-2 может составлять от 0,1 до 0,23. Это означает, что разброс между обычным носителем вируса и суперраспространителем действительно велик. |
Но чем больше разброс, тем выше и вклад, который вносят суперраспространители в заражение окружающих. Даже в случае оспы или кори, которые сильно заразнее, чем SARS, суперраспространители играют не такую сильную роль — поскольку их дисперсия выше, а люди заражают окружающих более равномерно. Для SARS-CoV-2 этот вклад тоже подсчитывают. Пока что выходит, что за 80 процентов всех заражений могут отвечать от 10 до 20 процентов распространителей. |
Это соотношение наверняка знакомо тем, кто когда-нибудь читал мотивационные советы о том, как повысить работоспособность или эффективно организовать свое время. Оно известно как принцип Парето — «20 процентов усилий дают 80 процентов результата». В случае с COVID-19 этот принцип получает еще одно прочтение: на плечах каждого пятого носителя SARS-CoV-2 лежит основной груз ответственности за пандемию. Но как понять, кто окажется этим самым пятым? |
Он не нарочно |
Суперраспространители инфекций редко выглядят зловеще. Чаще они вовсе ничем не выделяются из толпы. «Одним из них была очень маленькая и хрупкая молодая женщина, — рассказывает журналу Scientific American профессор Уильям Ристенпарт, который измерял, сколько аэрозольных частиц (а с ними, возможно, и вирусных частиц) выделяют в воздух говорящие люди. — Я большой и неуклюжий, но не супервыдыхатель (superemitter)». |
Есть ли в этом какая-то закономерность? Давайте попробуем нарисовать обобщенный портрет «всадника пандемии». |
Он, скорее всего, молод. Мы уже знаем, что люди до 60 лет заражают окружающих коронавирусом в 2,78 раза чаще, чем старшие поколения. Едва ли это будет совсем маленький ребенок — по ним сложнее собирать данные, но кажется, что дети тем заразнее, чем старше. Хотя вируса в их носоглотках примерно равное количество — и не меньше, чем у взрослых. Да и в других эпидемиях дети иногда становились суперраспространителями. Например, девятилетний мальчик с туберкулезом, который заразил 56 человек в Северной Дакоте — пятую часть из 276 людей, с которыми он взаимодействовал (при том что как правило туберкулез развивается только у 1-2 процентов контактов больного). Или четверо детей из Уганды, которые стали резервуаром малярийного плазмодия для 60 процентов комаров во всей округе. |
Дети и молодые люди могут быть опасны еще и тем, что часто переносят инфекции бессимптомно. И это еще одна характерная черта суперраспространителей — они, как правило, не выглядят больными. Большинство самых громких историй со вспышками заболеваемости произошли из-за того, что разносчиков бактерии или вируса не смогли вовремя вычислить и изолировать, или неверно опознали — например, приняли атипичную пневмонию за туберкулез. |
В случае с COVID-19 истинные бессимптомные носители, кажется, заражают на 42 процента меньше людей, чем те, кто болеют в явной форме. Гораздо опаснее досимптомные носители — те, у кого вот-вот появятся первые признаки болезни — поскольку вирус начинает активно размножаться в их носоглотке раньше, чем иммунная система объявляет военное положение. |
Мы давно знаем, что пик заразности SARS-CoV-2 приходится на момент проявления симптомов — после этого концентрация вирусных частиц на слизистых носителя постепенно падает. И хотя сам вирус покидает организм сильно позже и еще долго продолжает вылетать наружу с каплями и аэрозолями, супер-возможности для него упущены — больной еще может заразить кого-то из своих близких или соседей, но вызвать вспышку в масштабах страны, города или хотя бы дома он уже едва ли способен. До конца неясно, насколько широко для коронавируса это окно повышенной заразности — но, согласно некоторым эпидемиологическим моделям, оно может быть очень узким — буквально один-два дня. |
Из этого же следует, что люди с подавленным иммунитетом должны быть заразнее прочих — если некому сдерживать размножение вируса, то его концентрация быстро перейдет опасную грань. Так, например, произошло с одним из пациентов во время пандемии SARS — из-за острой почечной недостаточности ему нужен был постоянный диализ, что мешало иммунным клеткам работать в полную силу. Этого обстоятельства вместе с износом больничной канализации оказалось достаточно, чтобы вызвать вспышку атипичной пневмонии размером в 329 человек. |
Наконец, суперраспространитель должен не просто носить в себе вирус, но и выдыхать его активнее, чем обычные носители. Такое случается при коинфекции — когда на помощь одному патогену приходит другой. Известно, например, что ВИЧ-инфицированные люди, зараженные вдобавок герпесом, выделяют больше частиц ВИЧ — и чаще передают его своим партнерам и детям. Заражение риновирусом заставляет носителей чихать и лучше распространять вокруг себя бактерий (такие чихающие суперраспространители то и дело вызывают внутрибольничные вспышки золотистого стафилококка). А во вспышках атипичной пневмонии, например, подозревали людей с насморком, который обычно не встречается при заражении SARS, но может облегчить доставку вируса к окружающим. |
Но иногда не обязательно носить в себе лишних патогенов, достаточно просто давать им быстрый старт в окружающую среду. Даже в повседневной жизни некоторые люди выдыхают больше аэрозольных частиц, чем другие, и мы не до конца понимаем, с чем это связано. У кого-то, возможно, более жидкая слюна, кто-то глубже дышит, а кто-то активнее артикулирует. Причем это не всегда одни и те же люди: те, кто в покое выделяют больше капель, чем остальные, могут при этом выдыхать меньше частиц во время речи — и наоборот. В этом могут быть замешаны даже особенности анатомии рта: например, количество зубов — грубо говоря, полный набор зубов сужает поток воздуха при чихании, отчего капли разлетаются дальше. Или привычка пользоваться небулайзером: такие пациенты тоже внесли свой вклад в эпидемию SARS — аэрозоли влетали в их легкие вместе с лекарством, а вылетали обратно уже отягощенные вирусом. |
Получается, что потенциальный суперраспространитель SARS-CoV-2 молод, зубаст и говорлив. Он может выглядеть совершенно здоровым. А может быть тяжело больным — какой-нибудь еще инфекцией или вообще иммунодефицитом. |
Но даже будучи собраны в одном человеке, все эти качества могут не сработать. Для настоящего суперраспространения вирусу недостаточно хорошего «коня» — нужно еще стечение обстоятельств. Людное место, социальная профессия, любовь к хоровому пению, уязвимые соседи, плохо проветриваемое помещение. Или, в конце концов, протекающая канализация. |
Человек-событие |
Как видно из собирательного портрета, стать суперраспространителем коронавируса не так и сложно. Им может стать буквально каждый из нас. Достаточно только быть молодым и здоровым — или же не очень молодым и больным. Предсказать, кому именно выпадет зловещий жребий, мы пока не в силах — слишком много обстоятельств для этого должны сойтись в одной точке. Тот, кто смертельно опасен сегодня, завтра может выйти на улицу и не навредить никому, если его «окно заразности» уже закрылось. |
Чтобы передать вирус не одному, двум или пяти, а сразу сотням или тысячам человек, нужно оказаться в нужное время и в нужном месте. А если так, то виноват ли суперраспространитель на самом деле в том, что сотворил? Корректно ли вообще говорить о человеке-суперраспространителе, или стоит переложить вину на обстоятельства, и называть произошедшее «событием суперраспространения»? |
Чаще всего ровно так и получается, поскольку у большинства вспышек очень сложно отследить причину. Фиксируя всплеск обращений в больницу, рост числа характерных запросов в поисковиках или накопление вирусных геномов в канализации, специалисты могут лишь заключить постфактум, что где-то произошло «событие суперраспространения» — но его истинный виновник, как правило, остается неизвестным и сам (вероятно, к счастью) не подозревает о том, какова была его роль в бушующей вокруг пандемии. |
Стохастический, непредсказуемый характер коронавирусной инфекции усложняет жизнь не только тем, кто может внезапно стать ее суперраспространителем, но и тем, кто пытается ее остановить. Если где-то случается вспышка — значит, власти не смогли предотвратить роковое стечение обстоятельств. А если вспышки не произошло — это не симптом успеха. Обстоятельства могли просто не сложиться в пользу вируса. |
Но так, вероятно, будет не всегда. По крайней мере, некоторые эпидемиологи прогнозируют, что роль личности, которая оказалась в неудачное время в неудачном месте, по ходу коронавирусной пандемии будет становиться все меньше. Рано или поздно мы выясним, какие меры контроля работают лучше всего, и привыкнем их соблюдать. Вспышки будут возникать все реже (некоторые исследователи даже жалуются на быстро введенные весенние карантины, которые не дали им собрать достаточно материала по суперраспространителям) — и динамика распространения станет более детерминированной, похожей на старый, добрый, неплохо изученный и понятный грипп. Имена и истории тех, кого обстоятельства вынудили сыграть свою роковую роль в распространении инфекции, останутся лишь в газетах и научных обзорах как поучительный пример. Хорошо бы нам с вами не оказаться в этом списке. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|