Очаги инфекций: древесный дым повышает шансы заразиться коронавирусом
Дым от сгорания древесины заметно снижает иммунный ответ организма на коронавирус, выяснили американские ученые. Чтобы оценить влияние продуктов горения на вероятность заражения COVID-19, специалисты в лабораторных условиях воздействовали на клетки, взятые у добровольцев, частицами, которые выделяются при сжигании красного дуба и эвкалипта. Затем образцы инфицировали SARS-CoV-2. В результате в этих клетках проявили активность меньшее количество генов, которые участвуют в реакции иммунитета на инфекцию. С помощью данных, полученных благодаря исследованию, ученые предлагают оценивать влияние лесных пожаров на развитие пандемии.
Костры в лабораториях
Группа ученых из Университета Северной Каролины провела эксперимент, чтобы выяснить, как вдыхание загрязняющих воздух частиц влияет на вероятность заражения коронавирусной инфекцией. Их интерес к этой проблеме был вызван большим количеством лесных пожаров в США в последние годы. Исследователи взяли пробы носовых эпителиальных клеток у семи здоровых мужчин и шести женщин и подвергли их воздействию дыма от сжигания эвкалипта и красного дуба, а также выхлопов, которые выделяются при работе дизельного двигателя. После этого клетки инфицировали коронавирусом. Выхлопные газы почти не оказали влияния на вирусную нагрузку, то есть концентрацию патогена в организме. Древесный дым же значительно снизил активность генов, задействованных в противовирусном ответе. При этом иммунитет сильнее снижался в клетках, взятых у женщин: в образцах от мужчин экспрессия генов была вдвое выше. Значительнее всего снизил уровень активности генов дым красного дуба, но воздействие эвкалипта также оказалось заметным.
На эпителиальные клетки перед заражением ученые воздействовали дымом с концентрацией вредных веществ 22 микрограмма на 1 кв. см. Их состояние оценивалось сначала сразу после инфицирования, а затем спустя 24 и 72 часа. Вирусную нагрузку измеряли с помощью специальных смывов с клеток.
«Воздействие частиц, содержащихся в древесном дыму, перед инфицированием снижает экспрессию генов, связанных с антивирусным иммунным ответом, в течение 72 часов после инфекции», — указали ученые в статье о результатах эксперимента.
— Измерение уровня экспрессии тех или иных генов — часто используемая методика определения интенсивности и характера реакции почти любой системы организма, в том числе иммунной системы, и ее ответа на инфекцию, — пояснил научный сотрудник лаборатории анализа показателей здоровья населения и цифровизации здравоохранения МФТИ Давид Наимзада. — С помощью синтезируемых белков, закодированных генами, клетка сообщает о вторжении и необходимости бороться с чужеродными телами. Снижение экспрессии генов может говорить о частичном ослаблении иммунного ответа.
Дым отечества
Опрошенные «Известиями» российские специалисты согласны с тезисом американских коллег о том, что продукты горения, попадая в организм человека, снижают степень его защиты против коронавируса.
— Выводы ученых из Университета Северной Каролины вполне ожидаемы: дым от лесных пожаров угнетает иммунитет к SARS-CоV-2. Вероятно, дым ослабляет иммунитет и к другим болезням, — считает эколог, координатор программы экологизации промышленности Центра охраны дикой природы Игорь Шкрадюк.
По словам эксперта, есть свидетельства, что дым от пожаров плохо влияет на развитие плода у беременных, поэтому им надо быть особо осторожными. В статье приведены данные, что в 2020 году в США сгорело 4 млн га леса. В России в 2019 и 2020 годах лесные пожары охватывали 16,5 млн га. В нынешнем году эта площадь была достигнута на 11 августа, а прогноз на год составляет 18 млн га. Площадь территории России в 1,74 раза больше площади территории США, а площадь пожаров вчетверо больше, заключил специалист.
— Наличие продуктов горения в воздухе, в частности угарного газа, затрудняет связывание кислорода в крови, — пояснил заместитель директора по научной работе Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН Олег Батищев. — А у больных с поражениями легких процесс передачи кислорода из легких в кровь затруднен, так как длительная пневмония приводит к гибели альвеол.
По словам специалиста, это вызывает нарушения снабжения тканей кислородом, увеличивает нагрузку на сердечно-сосудистую систему, что крайне неблагоприятно при респираторной инфекции.
— Эта работа из области фундаментальной науки, и пока сложно применять ее для объяснения каких-то реальных эффектов, — высказал мнение директор центра «Институт междисциплинарных медицинских исследований» Европейского университета в Санкт-Петербурге Антон Барчук. — Но, согласно ее результатам, с одной стороны, есть различия в реакции на коронавирус по полу, а с другой — есть значительное влияние частиц дыма на опасность заражения.
Как пояснил эксперт, до сих пор не до конца понятно, почему мужчины от COVID-19 умирают чаще, чем женщины. Работа американских ученых, возможно, поможет это выяснить. Также с помощью исследования можно будет лучше понять различия в наличии антител в зависимости от статуса курения.
