Невидимые убийцы. Как вирусы переходят между животными и людьми, создавая эпидемии, и что делать, чтобы защититься

Первыми забили тревогу военные: руководство городка № 32 после внезапной смерти служащих незамедлительно стало отрабатывать версии источника инфекции. По словам Андрея Миронюка, бывшего начальника особого отдела Уральского военного округа, сравнивались карты ветров по данным городка № 19 и аэропорта «Кольцово», опрашивались родственники погибших буквально по минутам с привязкой к конкретным локациям. Возникшие подозрения руководство военно-биологической лаборатории решительно отвергало.

Помогла прослушка: кто-то в городке № 19 сболтнул в чем дело. Но было поздно: прошло две недели.

Заболевание протекало молниеносно, заболевших гражданских с каждым днем становилось все больше и больше, а применяемые методы лечения «пневмонии» были неэффективны. Подключилась Москва: 4 апреля в Свердловск прибыли первые лица здравоохранения страны – замминистра Н. П. Бургасов и главный инфекционист В. Н. Никифоров, отдельным рейсом прибыл начальник 15-го главного управления Генерального штаба ВС СССР Е. И. Смирнов (куратор советской программы биологического оружия).

После их приезда в местной прессе и на телевидении активно педалировалось «животное» происхождение заболевания: из-за острой нехватки кормов крестьяне были вынуждены добавлять в рацион скоту костную муку, по-видимому, зараженную спорами сибирской язвы. Газеты пестрили рекомендациями по недопущению инфицирования: прежде всего не употреблять мясо, не прошедшее ветеринарно-санитарную экспертизу. Однако главенствующей формой сибирской язвы была легочная (при вдыхании спор), а никак не кишечная (с пищей). Впоследствии американские эксперты и независимые исследователи неоднократно указывали на это противоречие.

У всех выздоровевших были взяты подписки о неразглашении на 25 лет. Тем не менее вся документация по делу после инцидента была сразу же уничтожена: никто не хотел доверять столь секретную информацию бумаге. В 1972 году[21] Советский Союз, наряду с другими государствами, подписал Конвенцию «О запрещении разработки, производства и накопления запасов бактериологического (биологического) и токсинного оружия и об их уничтожении», и страны Запада, заполучив документы, могли поставить «Красную империю» в крайне неудобное положение.

P. S. Николай Чернышев в 1984 году был переведен в крупную военно-биологическую лабораторию в Степногорск[22] в руководящее звено. По официальным данным за время свердловской трагедии выявлено 96 заболевших и 64 скончавшихся, по другим – только не менее ста умерших.

* * *

Свердловская трагедия – не правило, а скорее «счастливое» исключение на пути господства бактерии Bacillus anthracis. Подавляющее число заражений людей сибирской язвой вызвано контактом с больными животными, когда споры попадают на травмированную кожу или слизистые оболочки (95%)[23], употреблением инфицированного мяса (около 4% случаев)[24], крайне редко – при вдыхании с пылью (менее 1%). В первом случае для заражения требуется употребить около 10 миллиардов спор, 10 тысяч спор требуется для запуска инфекции через легкие, тогда как всего 10 спор, оказавшись в свежей ране, могут вызвать клинически выраженное заболевание.

Независимо от пути проникновения (желудочно-кишечный тракт, кожа, легкие) споры немедленно распознаются макрофагами – клетками-«чистильщиками» иммунной системы. Однако этот защитный механизм играет роковую роль: клетки иммунной системы, поглощая «захватчика», не могут переварить защитную оболочку патогена. Вместо уничтожения они становятся «троянскими конями»[25], разнося возбудителя по кровеносной и лимфатической системам. В неравной борьбе споры практически мгновенно прорастают, становятся вегетативными и выделяют в организм трехкомпонентный экзотоксин, который вызывает массивный отек тканей, некроз клеток и угнетение иммунного ответа.

Удивительно, но уже на этом этапе бактерии начинают заботиться о потомстве – при высокой концентрации СО2 синтезируется строительный полипептид, из которого в будущем образуется капсула – непроницаемая крепость, позволяющая патогенам существовать столетия (в Шотландии обнаружены активные сибиреязвенные споры возрастом более 400 лет!). По этой причине первое, о чем говорят будущим ветеринарным врачам на лекциях, что трупы больных сибирской язвой законодательно вскрывать запрещено[26] во избежание появления новых мест скопления возбудителя в почве. Когда концентрация вегетативных клеток в органах-мишенях[27] находится на критическом для организма уровне, патоген «сбегает» с различными истечениями в окружающую среду, ведь «полакомиться» скоро будет нечем. Далее, при контакте с кислородом за 6–8 часов образуются новые споры и цикл начинается заново.

Споры возбудителя Bacillus anthracis, выделяясь в неживую природу, преимущественно обитают в почве. Это объясняет особую уязвимость к этой инфекции травоядных животных – коров и овец, которые вместе с растительной пищей захватывают небольшие частицы земли. Циркулируя между почвой и живыми организмами, патоген ежедневно расширяет зону своего присутствия[28] благодаря естественному перемещению домашнего скота и миграции диких животных, хозяйственной деятельности человека (распашка земель, строительство, горные работы).

Примечательно, что заражение животных происходит случайно: бактерии не нуждаются[29] в организме хозяина для поддержания своей жизнедеятельности.

В этом заключается принципиальное отличие от других патогенов, таких как вирус бешенства, которые полностью зависят от живых носителей. И если бы удалось ликвидировать всех зараженных бешенством животных, эта болезнь исчезла бы навсегда. С сибирской язвой другая ситуация: во-первых, полная дезинфекция всех потенциально зараженных почв невозможна, и во-вторых, возбудитель хорошо себя чувствует и без нахождения в организме; питательных элементов в почве вполне хватает для минимального жизнеобеспечения.

* * *

Весной 1786 года молодой врач Степан Андреевский, только начинавший свою карьеру в Санкт-Петербургском сухопутном госпитале, получил неожиданный вызов в Медицинскую коллегию – высший орган управления здравоохранением Российской империи. Путь через бесконечные коридоры Сената казался ему особенно долгим: одолевали тревожные мысли о возможных служебных неприятностях или, наоборот, внезапном повышении, а ожидание казни хуже самой казни. Однако дело приняло совершенно иной оборот.

Из Оренбургской губернии (сейчас Челябинская область) поступили тревожные сообщения о неизвестной «моровой болезни»[30]. Эпидемия не только наносила катастрофический удар по животноводству, но и представляла социальную угрозу: смертность достигла 13% от населения города (200 погибших на 1 500 жителей). Даже для XVIII века такие показатели были угрожающе высокими. К примеру, в период крупных эпидемий чумы смертность редко превышала 5–7% от общего населения. Местные власти, не имевшие с 1781 года ни одного врача на территории региона, оказались беспомощны.

Учитывая предыдущие научные заслуги, Андреевскому было поручено изучить неизвестное заболевание и выработать меры по подавлению эпидемии. Теоретически отказаться можно было. Однако в реалиях Российской империи у молодого штаб-лекаря не было возможности проявить своеволие: Андреевский был военным врачом, а значит, подчинялся приказам; отказ мог расцениваться как неповиновение, что грозило разжалованием, увольнением со службы или даже ссылкой – крахом карьеры перспективного медика.

В экспедицию Андреевский пригласил своего ближайшего друга и по совместительству помощника по госпиталю Василия Жуковского. Позже присоединились еще двое – Борнеман и Вальтер, западные врачи, уже много лет работавшие в Российской империи. Последние провели на зараженной территории несколько недель и спешно уехали обратно в Петербург – изучать взятые пробы воды в лаборатории.

Проведя нескончаемые часы за вскрытием трупов, Андреевский был подавлен отсутствием возможности наблюдать повальную инфекцию у живого организма, а значит, и механизм ее передачи. Все возникающие в порядке «мозгового штурма» версии распространения смертоносной болезни – от опасных насекомых до порывов ветра – не выдерживали никакой критики. Два года работы не только не принесли значительных плодов, но и привели в тупик. 18 июля 1788 года Андреевский решился на отчаянный шаг: после утренней молитвы он пропитал шелковую нить зараженным материалом из язвенных карбункулов трупов павшего скота, приложил ее к нанесенной самому себе ране в области локтя, крепко обмотал тряпкой и прилег в ожидании симптомов. Фактически ученый сделал себе прививку, только в вакцине содержались убитые или ослабленные возбудители, а здесь – дикий, агрессивный штамм. Для достоверности эксперимент был осуществлен под наблюдением городничего Ивана фон Швейгофера, судьи Николая Оловянникова и коллеги Василия Жуковского.

Патоген яростно принялся овладевать телом нового хозяина – жар и озноб стали спутниками ученого на ближайшие дни. В монографии Андреевский напишет: «Расстройство и помешательство мыслей, соединенные с превеликим страданием, воспрепятствовали мне сохранить в памяти тогдашнее мое состояние во всем существе его». Оправдал высокое доверие лишь Василий, который день и ночь находился у кровати подвижника, также подвергая себя риску заразиться. Помощник лечил друга и коллегу припарками и примочками, окуривал благовониями, практиковал кровопускание. Спустя несколько дней болезнь отступила.

Научная работа «О сибирской язве» под авторством С. Андреевского дала название неизвестному заболеванию (подавляющее число вспышек сибиреязвенной инфекции возникали в Сибири). Однако весь остальной мир именует ее антраксом – от греческого anthrax – «уголек» (по цвету образуемых на коже людей карбункулов – язв).

P. S. Степан Андреевский спустя несколько лет после этих событий сделал головокружительную для поповского сына карьеру – стал астраханским губернатором. А его верный соратник Василий Жуковский так облюбовал для себя Челябинск, что решил остаться там навсегда, обзаведясь 16 детьми и красавицей женой. Двое его сыновей впоследствии стали сенатором и губернатором.

* * *

Первые описания болезни, напоминающей сибирскую язву, встречаются еще в 1500 году до н. э. В египетских папирусах говорится о «священном огне», уничтожавшем скот, – вероятно, это отсылка к молниеносному течению инфекции, поражавшей коров и овец.

Сибирская язва упоминается и в Библии, священной книге христиан, в эпизоде о десяти казнях египетских. Пятая казнь: «…у всех египтян вымер скот в поле, но среди израильтян не погибло ни одного животного». Шестая казнь: «…после этого Господь повелел Моисею и Аарону взять по пригоршне печной сажи и подбросить ее высоко вверх перед фараоном. Так они и сделали, и покрылись тела египтян и животных их страшными язвами и нарывами. И испугался фараон, что всю оставшуюся жизнь будет мучиться и чесаться из-за язв и нарывов». Ученые предполагают, что описание совпадает с кожной формой сибирской язвы, а сажа могла быть загрязнена спорами Bacillus anthracis.

К 30-му году до н. э. относится первое четкое указание на зоонозный характер болезни: египетские тексты описывают заражение человека при контакте с больным животным.

Следующие два тысячелетия сибирская язва оставалась загадкой, но ее разрушительная сила была очевидна. Неслучайно, что Bacillus anthracis стал ПЕРВЫМ открытым возбудителем заразных болезней. Бактерия сильно препятствовала развитию сельского хозяйства: в 1835 году от нее погибло 1/4 поголовья скота только в Литве, в 1875 году в Сибири погибло около 100 тысяч лошадей, а в 1879 году в южной части Российской империи – более 120 тысяч овец. Падёж скота влиял на поставки мяса, шерсти и тягловой силы. В отчаянии крестьяне обвиняли власти в сокрытии правды. Например, в 1902 году в Херсонской губернии толпа разгромила ветлабораторию, где изучали возбудителя: люди верили, что «ученые сами разносят заразу».

Чудовищная смертность регистрировалась и среди людей, что в дополнении к перебоям в продовольствии приводило к росту социальной напряженности. Так, за период с 1896 по 1913 гг. заболело 270 тысяч человек, подданных Российской короны, причем каждый четвертый погибал, – свыше 70 тысяч смертей[31]. Для сравнения: это больше, чем все население Твери или Владимира в те годы.

Земский врач, имя которого утеряно в веках, так описывал то время (1898): «Люди мрут, как мухи, а начальство требует отчеты о сборе налогов, будто ничего не происходит…» По данным отчета земского врача А. И. Смирнова (Курская губерния, 1897 г.), ситуация и правда была удручающей: «Смертность от сибирской язвы принимает угрожающие размеры, но меры не принимаются, ибо чиновники опасаются паники.» Однако страх перед паникой был лишь верхушкой айсберга. Истинные причины крылись в системе. Врач Петр Иванович Дьяконов в своих мемуарах (1894) писал, что губернаторы запрещали объявлять карантин, чтобы «не портить статистику». В 1898 году в Самарской губернии смертность от сибирской язвы занизили втрое, переклассифицируя случаи как «горячку неизвестного происхождения» (параллели с недавними событиями можете провести сами).

Запрет на карантин часто диктовался интересами помещиков. Например, в Воронежской губернии в 1895 году скот с явными симптомами гнали на рынки, чтобы «спасти хоть часть стоимости».

Результат: вспышки в городах – например, трагедия в Ельце (1901), где от зараженной говядины умерли 43 человека. Врач Даниил Заболотный в 1890-х гг. фиксировал случаи, когда крестьян с симптомами сибирской язвы заставляли выходить на полевые работы.

Даже после открытия возбудителя многие чиновники считали сибирскую язву «божьей карой». Земский врач Н. А. Виноградов (1899) писал в дневнике: «Когда я заговорил о дезинфекции, исправник перекрестился и сказал: „Лучше молебен отслужим“». Дошло до того, что в Полтавской губернии (1905) крестьяне сами организовывали карантины вопреки властям.

Эти события совпали с Первой русской революцией (1905–1907). Историки отмечают, что эпидемии, такие как сибирская язва, становились «спусковым крючком» для протестов, усугубляя недовольство нищетой и бездействием чиновников.

В Европе зараженные спорами пастбища называли проклятыми полями: земля оставалась опасной, непригодной для выращивания культур и выпаса скота десятилетиями, что влияло на миграцию, торговлю и даже политику[32]. В той же Германии с 1880-х годов ввели штрафы за сокрытие падежа скота – благо, меры имели воздействие и смертность у людей упала в семь раз.

Сибиреязвенная инфекция, столетиями внушавшая ужас, стала мощным художественным образом в литературе. Н. С. Лесков в повести «Несмертельный Голован» так описывает ее: «…по деревням, как надо, побежала „коровья смерть“».

«…Как лето сканчевается, а осень приближается, тогда вскоре моровое поветрие начинается. <…> Голодающие побирались у голодающих, больные умирали „борзо“, то есть скоро, что крестьянину и выгоднее. Долгих томлений не было, не было слышно и выздоравливающих. Кто заболел, тот „борзо“ и помер, кроме одного. Какая это была болезнь – научно не определено, но народно ее звали „пазуха“, или „веред“, или „жмыховой пупырух“, или даже просто „пупырух“». <…> «Пупырух» показался сначала на скоте, а потом передавался людям. «У человека под пазухами или на шее садится болячка червена, и в теле колотье почюет, и внутри негасимое горячество или во удесех некая студеность и тяжкое воздыхание и не может воздыхати – дух в себя тянет и паки воспускает; сон найдет, что не может перестать спать; явится горесть, кислость и блевание; в лице человек сменится, станет образом глиностен и борзо помирает». Может быть, это была сибирская язва, может быть, какая-нибудь другая язва, но только она была губительна и беспощадна, а самое распространенное название ей, опять повторяю, было «пупырух». Вскочит на теле прыщ, или по-простонародному «пупырушек», зажелтоголовится, вокруг зардеет, и к суткам начинает мясо отгнивать, а потом борзо и смерть. Скорая смерть представлялась, впрочем, «в добрых видах». Кончина приходила тихая, не мучительная, самая крестьянская, только всем помиравшим до последней минутки хотелось пить. В этом и был весь недолгий и неутомительный уход, которого требовали, или, лучше сказать, вымаливали себе больные. Однако уход за ними даже в этой форме был не только опасен, но почти невозможен, – человек, который сегодня подавал пить заболевшему родичу, – завтра сам заболевал «пупырухом», и в доме нередко ложилось два и три покойника рядом. Остальные в осиротелых семьях умирали без помощи – без той единственной помощи, о которой заботится наш крестьянин, «чтобы было кому подать напиться». «Вначале такой сирота поставит себе у изголовья ведерко с водою и черпает ковшиком, пока рука поднимается, а потом ссучит из рукава или из подола рубашки соску, смочит ее, сунет себе в рот, да так с ней и закостенеет…» Эти строки отражают страх общества перед невидимым убийцей и фатализм эпохи, когда медицина еще не могла противостоять инфекциям.

Как регулярное бедствие в деревне, уничтожающее стада, антракс показан в произведении М. Е. Салтыкова-Щедрина «Благонамеренные речи»: «…сибирская язва и не переводится у нас. В иной деревне что ни год, то половину стада выхватит!» Устами одного из героев русский писатель связывает эту напасть со «строгими временами», когда «всякому чужого хочется, а… никому никого не жаль». Болезни и смерть становятся обыденностью, что подчеркивает безысходность.

Не только классики, но и авторы конца XX – начала XXI века обращаются к образу сибирской язвы, чтобы исследовать главные тревоги современности. Так, в постапокалиптическом романе «Противостояние» (1978) Стивен Кинг использует сибирскую язву не просто как болезнь, а как оружие массового уничтожения, вышедшее из-под контроля. Болезнь случайно «выпускают» в мир, и за три недели погибает 99,4% населения. «Это был не грипп, не чума и не холера. Это был Трипс – капитан Трипс – и он выкосил всех», – так описывает Кинг произошедшую катастрофу. «Капитан Трипс» здесь – название штамма-убийцы, который, по версии романа, был создан как биологическое оружие на основе модифицированной сибирской язвы.

В The Demon in the Freezer (Демон в холодильнике) Ричарда Престона (2002) описана атака с использованием спор сибирской язвы на Нью-Йорк. Еще в 1993 году Конгресс США проводил учения Dark Winter, моделирующие последствия атаки сибирской язвой, что натолкнуло писателя на идею для будущего бестселлера. Основной посыл книги можно охарактеризовать словами автора: «Биотерроризм – это не столько убийство, сколько театр ужасов. Зрители умирают от страха еще до начала спектакля»[33].

* * *

Сибирская язва – болезнь с четкой территориальной привязкой, поэтому ее распространение редко выходит за рамки города или района. Такая форма проявления инфекции называется спорадией (или спорадической вспышкой). Массовые вспышки[34] возможны лишь при сочетании природных и антропогенных факторов (изменение климата, нарушения ветеринарного контроля) или умышленных действий. В редких случаях наблюдается гиперспорадия – более масштабные, но все же ограниченные вспышки. Учеными насчитывается 16 гиперспорадий в истории проявления сибирской язвы[35].

Одной из самых ранних документально зафиксированных крупных вспышек сибирской язвы среди людей стала трагедия на острове Гаити летом 1770 года. Катастрофическое землетрясение, случившееся на острове, вызвало цепь трагических событий: массовый падёж скота, разрушение инфраструктуры и последовавший за этим тотальный голод. Отчаявшееся местное население, лишенное источников пропитания, вынуждено было употреблять в пищу мясо погибших животных, не подозревая, что оно заражено смертоносными спорами сибирской язвы. Это привело к катастрофическим последствиям: по разным оценкам от страшной болезни погибло более 15 тысяч человек. Эпидемия усугублялась отсутствием медицинской помощи: большая часть лекарей погибла при землетрясении.

В 2016 году в Ямало-Ненецком автономном округе произошла беспрецедентная вспышка сибирской язвы, ставшая первым подобным случаем за последние 75 лет. Эпидемия развивалась по типу гиперспорадии, охватив значительные территории. Аномальная жара, достигшая +35 °C, привела к интенсивному таянию вечной мерзлоты, что высвободило споры Bacillus anthracis из древних скотомогильников. Заражение оленей происходило двумя путями: через раневые поверхности при контакте с инфицированной почвой и при поедании загрязненного корма. Эпидемический процесс среди населения возник из-за традиционной практики употребления в пищу сырого оленьего мяса, что привело к инфицированию 90 человек, среди которых был зарегистрирован один летальный случай у ребенка. Ветеринарная служба зафиксировала массовый падёж скота: погибло порядка 2 300 голов оленей. Властями были предприняты экстраординарные меры: из зоны бедствия эвакуировано 160 человек, а на территории введен строгий карантинный режим. Этот инцидент наглядно продемонстрировал, как климатические изменения могут активировать давно забытые биологические угрозы, а также выявил уязвимость традиционных укладов жизни коренных народов Севера перед лицом эпидемических рисков.

Летом 2010 года[36] Омская область столкнулась со вспышкой сибирской язвы, получившей широкий общественный резонанс. Аномальная жара и засуха создали благоприятные условия для активизации почвенных очагов инфекции, что привело к массовому падежу лошадей. В критической ситуации местные жители, нарушая ветеринарные нормы, организовали несанкционированный убой больных животных. Последствия оказались трагическими: шесть работников, разделывавших туши, заболели кожной формой инфекции (один из них с летальным исходом), а 124 – госпитализированы.

Более того, зараженное мясо поступило на мясоперерабатывающее предприятие в переработку на пельмени. Особую тревогу вызвал факт, что потенциально опасная продукция была отправлена в торговые сети нескольких регионов России. Благодаря оперативным действиям Роспотребнадзора все партии пельменей были изъяты из оборота.

* * *

Вторая половина XIX века – золотой век микробиологии. Два великих европейских ученых – Роберт Кох[37] в Берлине и Луи Пастер[38] в Париже – стали центрами притяжения исследователей со всего мира. Их лаборатории превратились в настоящие научные Мекки: только из России стажировку прошли более ста ученых, а общее число учеников по всему миру исчислялось тысячами. Эти последователи, вернувшись на родину, внесли значительный вклад в развитие медицины и ветеринарии, основав новые научные школы – достаточно вспомнить Илью Мечникова, будущего нобелевского лауреата.

Интересно, что именно сибирская язва непосредственно приложила руку к величию и Пастера, и Коха[39]. Эти два непримиримых конкурента (настолько конфликтующих, что дело чуть не дошло до дуэли), каждый по-своему, внесли решающий вклад в изучение сибиреязвенной инфекции и борьбу с ней. Их фундаментальные открытия в исследовании Bacillus anthracis не только продвинули вперед науку, но и заложили основы современной эпидемиологии. Фактически через призму изучения сибирской язвы происходило становление новой научной дисциплины – медицинской микробиологии, а научная дуэль двух гениев (с криками, оскорблениями и матом – да-да, и такое было!) стала двигателем прогресса в борьбе с инфекционными заболеваниями.

Определяющую роль в жизни Роберта Коха сыграла жена – медсестра Эмми Франс. Ученый познакомился с ней будучи младшим врачом в доме умалишенных в Гамбурге. Со студенческой скамьи он был сильно увлечен джунглями и охотой на хищников, планировал бросить все и уехать в малоизученные леса, однако невеста поставила ему условие: либо она, либо мечты. Кох выбрал первое.

В семейной жизни Кох счастлив не был. Его мечтам не суждено было сбыться, а от профессии появилась полная неудовлетворенность. «Я презираю этот обман, который называется моей врачебной практикой. Не потому, что я не хотел бы спасать детей от дифтерита. Но когда ко мне приходят плачущие матери и умоляют спасти их детей, что я могу для них сделать? Топтаться на месте, говорить глупости, утешать их, когда я знаю, что нет никакой надежды на спасение… Как я могу лечить дифтерит, когда я не знаю даже причины этой болезни, когда самый умный доктор в Германии ее не знает?»[40] – писал он в своем дневнике. Гениальное решение нашла супруга Коха, преподнеся мужу в подарок микроскоп. Этот дар убил сразу двух зайцев: открыл перед исследователем захватывающий мир невидимых хищников – микробов, ставших объектом его научной «охоты», – и дал мощный импульс профессиональному росту. Погружение в микромир оказалось настолько увлекательным, что Кох буквально поселился в лаборатории. Рабочие дни теперь регулярно затягивались далеко за полночь, а выходные целиком посвящались экспериментам.

Поначалу ученый не преследовал конкретной цели – смотрел под микроскопом все, что «попадется под руку». Однако со временем его внимание привлекли маленькие палочки в крови павших от сибирской язвы овец, которые, будто вагоны поезда, образовывали длинную цепочку из одинаковых звеньев. Это впервые натолкнуло его на мысль, что, возможно, именно они и являются возбудителями антракса. Чтобы подтвердить догадку, Кох взял образцы крови на скотобойне у здоровых животных и – эврика! – палочек там не оказалось!