Все мы знаем про сезоны гриппа, когда вероятность заболеть сильно повышается по сравнению с остальным годом. В наших широтах грипп появляется более-менее предсказуемо, ближе к зиме, и активизацию вируса обычно связывают с климатическими изменениями.
Но гриппом болеют не только в северных странах, и, если мы проанализируем его динамику где-нибудь в тропиках, то обнаружим, что чёткой «зимне-летней» периодичности здесь у него нет, и предсказать, когда болезнь снова проснётся, довольно сложно.
Причина же сложностей, по мнению Джорджа Сугихары (George Sugihara) из Калифорнийского университета в Сан-Диего, здесь в том, что раньше факторы, которые влияют на поведение гриппа, анализировали по отдельности (например, отдельно – температуру, отдельно – влажность), а нужно было, наоборот, анализировать их вместе.
Сам Сугихара и его коллеги попытались применить к вирусу иной математический подход, который учитывает сразу все факторы, действующие в природной среде; если воспользоваться сравнением портала Science, который пишет о новых результатах Сугихары, это похоже на то, как если бы мы, имея на руках перепутанный клубок струн, дёрнули за одну из них, чтобы услышать, какая другая струна отзовётся на первую. Такой подход, названный эмпирико-динамическим моделированием, принёс хорошие плоды при анализе популяций сардин и анчоусов. И вот теперь исследователи решили применить его к гриппу.
Обработав данные по вспышкам гриппа, собранные по всему миру за 18 лет, авторы работы пришли к выводу, что главное, что влияет на вирус – это влажность, хотя и температуру сбрасывать со счетов нельзя. В статье в Proceedings of the National Academy of Sciences исследователи пишут, что при температуре ниже 24°С низкая влажность провоцирует вспышку заболевания, а вот если на дворе больше 24°С, то гриппу нужна уже не низкая, а высокая влажность.
Объяснить такую закономерность можно, если вспомнить про строение вируса: в клетке с вирусных генов синтезируются разные белки, некоторые из которых попадают в клеточную мембрану. Когда вирус выходит наружу, он прихватывает кусочек клеточной мембраны с собой, так что «внутренности» вируса – генетический материал в белковой капсуле – оказываются заключены в дополнительную оболочку, состоящую из липидов и белков, в том числе и вирусных. Оболочка эта нужна гриппу для взаимодействия с клетками. Но если температура вокруг слишком высокая и мало влаги, она высыхает и портится, если же вокруг холодно и влажно, оболочка слишком сильно напитывается водой, набухает и опять же выходит из строя.
Если так, то вполне понятно, почему гриппозные волны так трудно предсказать в тропиках. На севере и влажность, и температура меняются довольно сильно и с отчётливой периодичностью, а вот вблизи экватора оба климатических параметра меняются не слишком сильно, потому и эпидемиологическую закономерность здесь предсказать достаточно сложно. С практической же точки зрения новые данные, возможно, помогут нам ослабить ежегодные вспышки инфекции с помощью специальных аппаратов, которые в соответствующие сезоны увлажняли бы воздух в общественных местах.
С другой стороны, у некоторых специалистов есть сомнения, что дела обстоят именно так: данные по влажности и температуре для анализа брали из архивов специальных метеорологических станций, тогда как грипп обычно гуляет по закрытым помещениям, где и влажность, и температура могут сильно отличаться от тех, которые регистрируют климатологи. Так что здесь, очевидно, понадобятся дополнительные эпидемиологические и вирусологические исследования, которые дадут окончательный ответ на вопрос, как грипп связан с климатом.
Автор: Кирилл Стасевич