Животные и коронавирус: Опасен ли COVID-19 для представителей фауны?

В Гонконге умер померанский шпиц с подтвержденным SARS-CoV-2... Китайские ученые установили, что кошки и хорьки восприимчивы к коронавирусу... В Нью-Йоркском зоопарке COVID-19 заразился тигр… Такими новостями нас «радуют» в последнее время СМИ. Но что это означает? Стоит ли владельцам домашних животных волноваться за своих питомцев? Может ли этот новый вирус вызвать пандемию в животном мире? Надо ли людям соблюдать социальную дистанцию по отношению к братьям нашим меньшим, чтобы не заразить их? В нашем первом материале из серии «Животные и коронавирус» мы попробовали разобраться в ситуации, прибегнув к помощи экспертов в разных областях биологии, в том числе вирусологии. 

Может ли человек заразить своего домашнего питомца или другое животное, с которым контактирует?

Сводки с полей

Животных, у которых обнаружили COVID-19 после того, как началась эпидемия среди людей, на сегодняшний день можно пересчитать по пальцам. В феврале появились новости о собаке в Гонконге, которой были сделаны тесты на наличие у нее нового коронавируса. Пробы оказались «слабо положительными», и эксперты заключили, что 17-летний померанский шпиц заразился от своего хозяина, у которого также был диагностирован COVID-19. Собака в итоге умерла, правда, после того, как ее вылечили и выписали.

В марте пришли тревожные вести из Бельгии. Там вирус обнаружили у кошки после того, как у той появились симптомы заболевания. У животного, в частности, было затруднено дыхание. Хозяин кошки так же, как и в случае с померанцем в Гонконге, был инфицирован COVID-19, что позволило экспертам сделать вывод о заражении от человека. 

По сведениям Американской ветеринарной ассоциации, всего в мире известно о четырех домашних питомцах (двух собаках и двух кошках), у которых подтвердился новый вид коронавируса. 

Последние новости пришли из США, и на этот раз они касаются дикого животного. Тигрица в зоопарке Бронкса в городе Нью-Йорк заболела коронавирусом. У нее взяли пробы после того, как у нескольких тигров и львов испортился аппетит и появился сухой кашель. Тест на коронавирус сделали только одной дикой кошке, так как процедура требовала общего наркоза. Предположительно, тигрица заразилась от больного COVID-19 сотрудника зоопарка. Сообщается, что это первый случай заражения тигра новым коронавирусом.

Качество доказательной базы 

Несмотря на все эти новости, пока утверждать, что COVID-19 может передаваться от человека животному, невозможно, считает Петр Дмитриев, старший научный сотрудник «Лаборатории экологии наземных позвоночных животных» кафедры зоологии позвоночных биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. На сегодняшний день нет достаточных доказательств того, что собака, например, заразилась от своей хозяйки, сказал он.

С такой оценкой ситуации согласен и его коллега – Николай Никитин, доктор биологических наук, заведующий сектором кафедры вирусологии биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова. Болезнь не единственная причина, по которой вирус могли обнаружить в организме этих животных, рассказал он. 

«Тесное общение больного хозяина с домашним питомцем неминуемо приводит к попаданию большого количества вирусных частиц в его носоглотку (животное дышит воздухом, в котором находится вирус; общается с инфицированным человеком, активно распространяющим вирус при дыхании, разговоре и кашле; облизывает поверхности в доме, за которые держался больной). При этом вирус (а точнее его РНК) естественно будет обнаруживаться в стандартных диагностических тестах. Для подтверждения факта инфекции необходимы дополнительные исследования», – пояснил Николай Никитин.

Полностью, однако, исключить потенциальную возможность заражения животных людьми нельзя, считает Виталий Матвеев, вирусолог из Университета Торонто (Канада). «Важно помнить, что человек – тоже животное, вид в составе отряда приматов, и для патогенов мы никакой исключительности не представляем: вирусы других животных периодически «перескакивают» к нам, но и наши вирусы тоже могут потенциально перескакивать к другим видам, – поделился своим мнением эксперт. – Для передачи вируса от одного вида к другому необходимо как минимум наличие контактов между ними, будь то в естественной среде или в неволе, и в этом смысле человек – находка для любого вируса, потому что мы с кем только не контактируем, будь то домашние животные или дикие».

Может ли COVID-19 перекинуться на животный мир и поставить под угрозу определенные виды животных в результате мутаций?

Изменчивый вирус 

Информация о новых мутациях COVID-19 и степени его мутагенности нередко оказывается сегодня в центре внимания. Вполне закономерно, что изменчивость вируса вызывает ощущение тревоги за себя, за своих близких и за человечество в целом. Но означает ли это, что среди появляющихся подтипов вируса может оказаться такой, который увеличит вероятность заражения животных от людей и нанесение серьезного ущерба биоразнообразию?

По словам Виталия Матвеева, в редких случаях мутации могут дать вирусу способность заражать новые виды, прежде для него недоступные. «Мутируют вирусы постоянно, но, как и с любыми мутациями, лишь небольшой их процент оказывается полезным для вируса, а тогда их немедленно подхватывает естественный отбор. Такие мутации позволяют, скажем, лучше обходить иммунную защиту организма хозяина или снижают летальность вируса, в результате чего увеличиваются его шансы на заражение как можно большего количества особей», — объяснил учёный. 

У разных вирусов разные свойства, подчеркнул Виталий Матвеев: «Какие-то вирусы по своей природе способны инфицировать широкий спектр хозяев. Например, грипп – это прежде всего вирус птиц. В то же время, он прекрасно заражает и млекопитающих, в том числе человека, хотя разные штаммы делают это с разным успехом. Вирус гепатита С, напротив, настолько избирателен, что способен заражать только человека и шимпанзе – нашего ближайшего родственника в мире животных». 

Возможно, но маловероятно

Николай Никитин считает, что вариант развития событий, при котором мутировавший COVID-19 «вернётся» к животным и серьезно навредит последним, возможен, но маловероятен. Он напомнил, что коронавирус пришел к нам от животных и уже присутствует в природе в большом разнообразии и количестве. 

«На данный момент известно 39 видов коронавирусов, заражающих различных млекопитающих (включая человека), основная масса которых инфицирует летучих мышей. Именно летучие мыши и являются природным резервуаром коронавирусов, которые в результате приобретения новых мутаций приобретают способность заражать новые виды животных. Поэтому в природе подобный процесс произойдет намного быстрее и с большей вероятностью, нежели при передаче от человека, для которого инфекция COVID-19, скорее всего, как и в случае SARS, будет являться временной проблемой с фактическим исчезновением вируса из человеческой популяции», — подытожил эксперт.

Выводы делать преждевременно

Согласно Петру Дмитриеву, течение природно-очаговых болезней, которые периодически распространяются среди диких животных,  и пути передачи инфекции среди основных носителей — представителей фауны — могут значительно отличаться от таковых у человека: «Животные, хозяева природно-очаговых инфекций, на протяжении своей эволюции, совместной с патогеном, выработали к нему разнообразные адаптации широкого спектра (популяционные, генетические, возрастные, гендерные вариации взаимоотношений). Тяжелейшие природно-очаговые заболевания человека оказываются малозаметными, бессимптомными в природных популяциях их основных хозяев».

Однако учёный предостерёг от преждевременных выводов. «Дать обоснованный ответ на вопрос об опасности COVID-19 для животных, в том числе домашних, возможно только после проведения целой серии научных исследований, включающих дорогостоящие эксперименты на животных разных видов с заражением их вариантами вируса, а также после обнаружения и исследования биологами (зоологами, вирусологами и др.) природных очагов», –  считает он.

Какие животные наиболее подвержены COVID-19 и стоит ли особенно волноваться за кошек?

Самые восприимчивые

Недавно стало известно о результатах исследования, проведенного учеными Харбинского ветеринарного научно-исследовательского института. В рамках этого эксперимента тестировалась восприимчивость разных животных к новому коронавирусу. Исследование показало, что хорьки и кошки находятся в группе риска. Животным намеренно вводили высокие дозы вируса SARS-CoV-2. И хорьков, и кошек удалось успешно заразить. Инфицированные кошки, к тому же, передали вирус воздушно-капельным путем своим неинфицированным сородичам.

Как рассказал нам Николай Никитин, «подобные работы обычно проводятся для определения восприимчивых к вирусу животных с целью их дальнейшего использования в качестве так называемых «модельных животных» для различных экспериментов, которые на людях проводить нельзя: распространение вируса в различных тканях и органах, изучение патологических изменений, исследования воздействия противовирусных препаратов, анализ эффективности и безопасности кандидатных вакцин и так далее». 

Описание данного эксперимента доступно пока только в архиве препринтов, подчеркнул ученый, то есть на специальном сайте, куда выкладываются результаты исследований до официальной публикации в научном журнале, а следовательно до получения положительных рецензий (иными словами, до прохождения процедуры научной экспертизы). 

«Авторы исследовали возможность в лабораторных условиях инфицирования вирусом SARS-CoV-2 различных животных, где было продемонстрировано, что хорьки, кошки и, возможно, собаки, являются восприимчивыми к данному вирусу. То есть вирус был способен размножаться в клетках верхних дыхательных путей и кишечника этих животных. Напротив, для уток, свиней и кур такой эффект показан не был», – рассказал Николай Никитин, отметив, что серьезно обсуждать результаты данной работы можно будет только после многоэтапной оценки результатов редакционной группой выбранного авторами для публикации журнала.

Помочь понять, какие животные могут потенциально «подхватить» SARS-CoV-2, могут экспериментальные исследования близкородственного SARS-CoV, который вызвал атипичную пневмонию в 2002 году в Китае. Геном вирусов совпадает на 80%, оба используют одинаковые рецепторы для связывания с клетками, а также вызывают схожие симптомы у людей, объяснил Николай Никитин. «Помимо циветт и енотовидных собак, являющихся предполагаемыми переносчиками вируса SARS-CoV, ученым также удалось экспериментально инфицировать этим коронавирусом и других животных, в том числе приматов, хорьков и кошек. Естественно, приматы демонстрировали наиболее близкие к заболеванию человека симптомы, однако смертность от коронавируса SARS-CoV не наблюдалась ни у одного вида».

Выбор носителя

Разобраться в том, как именно вирус «выбирает» носителя, нам помог Виталий Матвеев. Для заражения нужной клетки вирус должен связаться с определенным белком на поверхности этой клетки, который выполняет таким образом роль рецептора, рассказал учёный. При этом, «каждый вирус заточен под конкретный белок (или несколько белков)». Для коронавируса SARS-CoV-2, виновника нынешней пандемии, в роли такого рецептора выступает ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2, или ACE2), который встречается у самых разных позвоночных на поверхности эпителиальных клеток легких, кровеносных сосудов, почек, кишечника и других тканей. 

«Любой белок – это упакованная цепочка из аминокислот, и если сравнить аминокислотную последовательность белка АПФ2 человека и других млекопитающих, то она на 98-99% такая же, как у человекообразных обезьян, а вот сходство с летучими мышами, от которых мы «получили» этот вирус, примерно 80% (79-81% для разных видов, данные по которым я смог найти в ГенБанке). Другими словами, даже такого сходства было достаточно, чтобы этот вирус смог «перескочить» к человеку – очевидно, в два этапа, через панголина, рецептор которого чуть ближе по структуре и к нашему, и к рецептору летучих мышей подковоносов: в обоих случаях 85% сходства».

Интервал между летучими мышами и приматами, не считая уже упомянутого панголина, занимает «целый зоопарк», как выразился эксперт: «Это лошади, верблюды, парнокопытные, китообразные, зайцеобразные, грызуны и многие другие, включая хищных, в том числе кошки и собаки (порядка 85% сходства). Разумеется, наличие подходящего по структуре рецептора – не единственный фактор, обеспечивающий успешность передачи вируса, хоть и ключевой. Важны также некоторые физиологические факторы – например, плотность и локализация рецепторов, температура тела, – а также особенности иммунной системы. Всё это влияет и на тяжесть симптомов, если таковые вообще появятся».  

Так стоит ли соблюдать «социальную дистанцию», общаясь с животными?

«При столкновении с новой малоисследованной инфекцией, любые дополнительные контакты следует избегать», – рекомендует Петр Дмитриев. Российская Ассоциация практикующих ветеринарных врачей также призывает к осторожности: «Существующие рекомендации говорят о необходимости ограничения контакта с домашними животными, при заболевании COVID-19, так же, как больной человек ограничивает контакт с другими людьми».

Ассоциация рекомендует инфицированным владельцам домашних животных попросить здорового члена семьи временно взять на себя заботиться о питомцах. «Избегайте контакта с домашним животным, в том числе старайтесь избегать ласки, объятий, поцелуев или облизываний со стороны животного, а также совместного питания. Если вы должны ухаживать за своим питомцем или находиться рядом с животными во время болезни, мойте руки до и после общения с ними и носите маску для лица», – советуют эксперты Ассоциации.