Фрагмент картины Фра Анджелико «Страшный суд»
Чума прочно вошла в историю и культуру человечества как чудовищная болезнь, от которой никто не мог спастись — даже сами врачи. Мор проникал в дома, истреблял семьи, города наполнялись тысячами трупов. Сейчас человечеству известны причины заболевания и способы его лечения, но в прошлом лекари были бессильны перед лицом Чумы. Не помогало ни знание астрологии, ни изучение древних трактатов, написанных античными авторитетами. «Лента.ру» рассказывает о пандемиях чумы и о том, как они заставили человечество задуматься о настоящей природе инфекций.
Чума — одна из самых древних болезней. Следы ее возбудителя — Yersinia pestis — были обнаружены в зубах людей, живших пять тысяч лет назад, в бронзовом веке. Эта бактерия вызвала две самые смертоносные пандемии в истории человечества, истребив несколько сотен миллионов человек. Болезнь распространялась подобно пожару, уничтожая целые города, а врачи ничего не могли ей противопоставить — во многом из-за предрассудков и низкого уровня медицинских знаний. Лишь изобретение антибиотиков и вакцин позволило человечеству одолеть чуму, хотя до сих пор в различных частях мира, даже в развитых странах, происходят ее вспышки.
Изобретательный убийца
Септическая форма чумы возникает, когда чумная палочка попадает в кровь, вызывая ее внутрисосудистое свертывание. Сгустки нарушают питание тканей, а несвернувшаяся кровь, проникая в кожу, вызывает характерную черную сыпь. По одной из версий, именно из-за почернения кожи пандемию чумы в Средние века стали называть Черной смертью. Септическая чума встречается реже других форм, однако в прошлом смертность от нее достигала почти ста процентов — антибиотиков тогда еще не знали.
Волны смерти
Блоха с забитыми чумной палочкой внутренностями
История чумы началась десять тысяч лет назад, когда относительно безвредная для людей почвенная бактерия Yersinia pseudotuberculosis, вызывающая лишь легкое расстройство желудочно-кишечного тракта, приобрела несколько мутаций, позволяющих ей колонизировать легкие человека. Затем изменения в гене Pla сделали бактерию крайне токсичной: она научилась разлагать белки в легких и размножаться по всему организму через лимфатическую систему, образуя бубоны. Эти же мутации дали ей возможность передаваться воздушно-капельным путем. Как и во многих случаях, причиной эпидемий стали тесные контакты между людьми и дикой природой.
Примерно четыре тысячи лет назад произошли мутации, которые сделали Yersinia pestis высоковирулентной, способной передаваться блохами через грызунов, людей и других млекопитающих. Паразитирующие на млекопитающих кровососущие насекомые перемещались на большие расстояния вместе с путешественниками. Блохи забирались в багаж и купеческие товары, поэтому развитие торговли стало одной из причин пандемии. Юстинианова чума зародилась в Центральной Азии, но по торговым каналам проникла сначала в Африку, а оттуда достигла византийского Константинополя — густонаселенного города и мирового центра первого тысячелетия нашей эры. Бубонная и септическая формы болезни в пик эпидемии убивали по пять тысяч жителей в день.
Поскольку мясо сурков считалось деликатесом, распространение болезни среди людей стало вопросом времени.
Третья пандемия началась со вспышки бубонной чумы в Китае в 1855 году, после чего инфекция распространилась по всем континентам, за исключением Антарктиды. Природный очаг находился в провинции Юньнань, который до сих пор несет в себе эпидемиологическую угрозу. Во второй половине XIX века китайцы начали расселяться в этом районе, чтобы усилить добычу полезных ископаемых, на которые возник высокий спрос. Но это привело к тесным контактам людей с желтогрудыми крысами, на которых обитали зараженные чумой блохи. Рост городского населения и появление загруженных транспортных путей открыли дорогу бубонному мору. Из Гонконга чума попала в британскую Индию, где унесла жизни одного миллиона человек, а в течение следующих тридцати лет — 12,5 миллиона.
Массовое захоронение жертв Черной смерти
Опасные предрассудки
Как и в случае других пандемий, распространению чумы способствовали царившие в то время заблуждения о природе инфекционных заболеваний. Для средневековых врачей авторитет античных мыслителей Гиппократа и Аристотеля был неоспорим, и тщательное изучение их трудов было обязательным для всех тех, кто собирался связать свою жизнь с медициной.
Согласно принципам Гиппократа, болезнь возникает из-за природных факторов и образа жизни человека. В свое время эта мысль в целом была передовой, поскольку до Гиппократа болезни, как правило, считались результатом вмешательства сверхъестественных сил. Однако древнегреческий врач имел скудные знания об анатомии и физиологии человека, поэтому считал, что для выздоровления больного необходимо правильно ухаживать за ним, чтобы организм сам смог справиться с болезнью.
Средневековые врачи, получившие университетское образование, были наименее опытными в лечении болезней, но имели высокий статус и пользовались авторитетом. Они плохо знали анатомию, а хирургию считали грязным ремеслом. Религиозные авторитеты выступали против вскрытия трупов, поэтому в Европе было очень мало университетов, где уделяли внимание строению человеческого тела. Основополагающим медицинским принципом была теория гуморов, согласно которой здоровье человека зависело от баланса четырех жидкостей: крови, лимфы, желтой желчи и черной желчи.
Картина Питера Брейгеля-старшего «Триумф смерти»
Большинство средневековых врачей-теоретиков верили в принцип Аристотеля, что чуму вызывали миазмы — испарения, делающие воздух «плохим». Некоторые считали, что миазмы образуются из-за неблагоприятного расположения небесных тел, другие винили во всем землетрясения, ветер с болот, отвратительные запахи навоза и разлагающихся трупов. В одном из медицинских трактатов 1365 года утверждалось, что чуму нельзя вылечить, не зная гуморальную теорию и астрологию, которые очень важны для практикующего врача.
Все профилактические меры по борьбе с чумой сводились к устранению ядовитого воздуха, который якобы приходил с юга. Врачи рекомендовали строить дома с окнами на север. Также следовало избегать морских побережий, ведь тот факт, что вспышки чумы начинались в портовых городах, не ускользнул от внимания медицинских авторитетов. Только им и в голову не могло прийти, что болезнь распространялась через торговые пути, а не витала в морском воздухе. Чтобы не заболеть чумой, якобы нужно задерживать дыхание, дышать через ткань или сжигать ароматные травы. Против болезни применяли парфюмерию, драгоценные камни и металлы, например золото.
Новая эра
Одним из немногих действенных методов (хотя и с переменным успехом) оказался карантин, несмотря на постоянные протесты свободолюбивых граждан и торговцев. В Венеции была установлена отсрочка входа кораблей в порт, который длился 40 дней (слово «карантин» происходит от итальянского quaranta giorni — «сорок дней»). Подобная мера была введена и для людей, прибывших с зараженных чумой территорий. Городские советы начали нанимать врачей — чумных докторов — специально для лечения болезни, после чего они также уходили на карантин.
Поскольку многие ведущие теоретики погибли из-за пандемии, дисциплина оказалась открытой новым идеям. Университетская медицина потерпела неудачу, поэтому люди стали больше обращаться к практикующим специалистам. С развитием хирургии все больше внимания уделялось непосредственному изучению человеческого тела. Медицинские трактаты стали переводиться с латинского на доступные широкой аудитории языки, что стимулировало пересмотр и развитие идей.
Истинная причина чумы — Yersinia pestis — была открыта лишь через несколько столетий после Черной смерти. Этому помогло распространение среди ученых передовых идей Луи Пастера, в XIX веке перевернувших взгляды на причины многих заболеваний. Ученый, ставший основоположником микробиологии, сумел доказать, что инфекционные болезни вызываются микроорганизмами, а не миазмами и нарушением балансов организма, как продолжали думать современники, включая его учителя и коллегу Клода Бернара. Пастер разработал способы лечения против сибирской язвы, холеры и бешенства и основал Пастеровский институт, который отныне стал центром по борьбе с опасными инфекциями.
Территории черной смерти
В конце августа 2017 года 31-летний мужчина сел на автобус, курсирующий из Таматавы, небольшой деревушки неподалеку от столицы Мадагаскара, в городок Анказоб. Когда он доехал, почувствовал, что заболевает: поднялась температура, затем пришли слабость и кашель. Врач поставил приезжему диагноз «малярия». Какое лечение назначил доктор больному неизвестно, но известно другое: через четыре дня мужчина решил вернуться домой. Снова на автобусе. Чувствовал он себя неважно: кашель усилился, температура не спадала. До дома путник не добрался: прямо в автобусе его состояние ухудшилось, и он умер. Его тело доставили в ближайшую больницу, после чего похоронили.
Число заболевших чумой в Мадагаскаре в 2017 году
Вечный голод
Грамотрицательная чумная палочка Yersinia pestis появилась сравнительно недавно — генетические данные показывают, что она отделилась от своей ближайшей родственницы, бактерии Yersinia pseudotuberculosis, провоцирующей у людей дальневосточную скарлатиноподобную лихорадку, не более 10-20 тысяч лет назад. Y. pseudotuberculosis и ее родственница Y. enterocolitica — добропорядочные болезнетворные бактерии, которые строго соблюдают главное правило паразитов: не убивать свою жертву слишком быстро, чтобы успеть заразить других.
Однако некоторые подвиды и штаммы Y. pestis — исключения из правила. Многие из них убивают хозяев за два-три дня, потому что живыми они ей не очень нужны — для «переездов» она использует блох и некоторых других эктопаразитов. Именно для того, чтобы блохи скорее отправились на поиски свежей крови, она убивает хозяина максимально быстро.
Yersinia pestis, возбудитель чумы
Larry Stauffer / CDC
Xenopsylla cheopis, один из переносчиков чумной палочки
Katja ZSM / Wikimedia Commons
Хранилище чумы
«В науке существует «проблема межэпизоотического периода». Не вполне ясно, где сохраняется микроб чумы в тот момент, когда эпизоотия прекращается и прерывается цепочка передачи «грызун-блоха-грызун», — говорит в беседе с N + 1 Владимир Дубянский, руководитель Отдела эпизоотологического мониторинга и прогнозирования Ставропольского научно-исследовательского противочумного института (СНИПЧИ).
По его словам, в некоторых природных очагах чумы паузы между эпизоотиями, то есть периоды, когда ученые не фиксируют зараженных чумой животных, могут длиться по десять лет и больше.
Существует версия, что после гибели животных в их норах остаются блохи-носители, которые могут жить без питания по пять-шесть, а по некоторым данным — и до десяти месяцев, пока в норе не появится новая жертва.
Кроме того, есть данные, что Y. pestis может сохранять жизнеспособность в почве в течение нескольких месяцев, ее могут разносить почвенные беспозвоночные, например, нематоды, а также простейшие. Исследования показывают, что у нематод под кутикулой могут образовываться скопления чумной палочки. Если чумного червя (живого или мертвого) съест грызун, он заразится, и цикл «грызун — блоха — грызун» запустится вновь.
В 1960-е годы была выдвинута «теллурическая гипотеза», согласно которой возбудители чумы могут длительное время сохраняться в почве сами по себе — в норах зараженных и погибших животных. По словам Дубянского проводились эксперименты по высеванию образцов почвы из очагов чумы, и в некоторых случаях в них были обнаружены живые чумные палочки.
Кроме того, в цикле могут участвовать не только грызуны — чумная палочка может жить в организмах более 300 видов теплокровных животных, в их числе кошачьи, обезьяны, верблюды, другие копытные и даже птицы.
Наконец, следует учесть, что ученые не могут проверить все норы и всех зверьков.
«Возможно, чума циркулирует между грызунами постоянно, просто мы берем недостаточно много блох и грызунов для исследования. Например, в очаге живет 1 миллион 100 тысяч грызунов, а мы берем для исследования 2,5 тысячи грызунов, причем из определенных точек: ближе к дорогам, к населенным пунктам. А на других участках, удаленных от людей, труднодоступных, чума может циркулировать, мы просто об этом не знаем», — говорит Дубянский.
В очаге
В России существует 11 природных очагов чумы, все они расположены в южных регионах.
Один из самых активных (именно здесь в последние 10 лет регистрировались случаи заражения людей) — Горно-Алтайский очаг. Это примерно 600 квадратных километров горной местности в Кош-Агачском районе Республики Алтай, в 300 километрах от Горно-Алтайска, столицы республики. Регион находится на границе трех государств: Китая, Монголии и Казахстана.
Местные жители в основном разводят скот, в частности, коней, оленей и верблюдов (последний даже попал на герб района). Еще они занимаются охотой — в том числе и на сурков. Мясо серого сурка считается у алтайцев деликатесом, сурчиный жир используется в народной медицине, а шкурки идут на воротники, шубы и шапки, и не всегда это увлечение заканчивается хорошо. В XIX веке автор «Записок охотника Восточной Сибири» Александр Черкасов писал: «Бывают года, что и туземцы перестают есть тарбаган, потому что на последних бывает повальная болезнь, они гибнут как мухи, и многие неосторожные туземцы, досыта покушав зажаренных тарбаган, нередко и сами платятся жизнию».
В период с 2014 по 2016 год в Горно-Алтайском очаге было зарегистрировано три случая заражения чумой.
По словам Дубянского, до того времени в очаге был маловирулентный штамм и вспышка произошла из-за прихода более агрессивного штамма микроба из Монголии. Последним заболевшим был 10-летний мальчик. «Я держал сурка за ножки, когда дедушка снимал шкурку», — приводило управление Роспотребнадзора его слова. Незадолго до этого ребенок поранил руку, ранка и стала воротами для инфекции. Вскоре власти республики запретили охоту на сурка в районе.
Сотрудники Алтайской противочумной станции следят за состоянием очага: подсчитывают плотность нор сурков, проверяют, есть ли на пойманных животных зараженные блохи. За все время наблюдений на территории очага было обнаружено 65 штаммов микроба чумы, из них два — алтайского подвида Y. p. altaica.
Активность природных очагов чумы на территориях России и стран СНГ в 2012 году. Границы очагов к 2020 году изменились незначительно. (1) широкое (более 1 тыс. км 2 ) распространение чумы среди животных; (2) локальное (менее 1 тыс. км 2 ) распространение; (3) территории, на которых у животных обнаруживают в крови антигены чумы; (4) возбудитель и его следы не обнаружены; (5) нет данных
Н.В. Попов и др. / Проблемы особо опасных инфекций, вып. 3, 2013
В соседнем, Тувинском природном очаге чумы в 2019 году эпизоотическая ситуация характеризовалась широким распространением основного подвида чумного микроба вдоль государственной границы страны. В 2020 году прогнозируется сохранение повышенной численности носителей и переносчиков чумы в очаге и продолжение эпизоотической активности на всей его территории.
Во всех остальных природных очагах чумы, расположенных на территории России, ситуация на протяжении многих лет остается спокойной. Долгие годы в них не обнаруживают зараженных животных. Например, в ближайшем к Москве Прикаспийском Северо-западном степном очаге эпизоотии чумы не регистрируют с 1991 года. По прогнозам, и в 2020 году эпизоотических проявлений чумы на территории России не ожидается, кроме двух самых активных очагов, упомянутых выше.
Ситуацию в очагах чумы контролируют противочумные станции. Их сотрудники регулярно отлавливают грызунов и проверяют их на антитела к инфекции и сами микробы.
Другие форпосты
В России и в соседних странах чума находится под контролем, здесь фиксируются лишь единичные случаи заражения людей. Самая тяжелая ситуация в Африке. Например, на острове Мадагаскар регистрируется до 500 случаев заболевания, до 150 человек в год умирают от инфекции. Вместе с Демократической Республикой Конго и Перу, Мадагаскар входит в тройку эндемичных по чуме стран, где периодически возникают вспышки болезни.
Из-за низкой санитарии в городских трущобах острова, крысы и другие мелкие грызуны, которые переносят чумную палочку, хорошо приспособились к городским условиям. Есть версия, что одной из причин их переселения в город становятся ежегодные лесные пожары.
Не отстают от городов и мадагаскарские села (порой их, впрочем, сложно отделить от местности, которую местные уже называют «городом»), где живет большая часть населения страны. На фермах и в полях люди находятся в непосредственной близости к дикой природе и природным резервуарам чумной палочки. Мелкие грызуны, любящие полакомиться запасами урожая, выходят к людям, тем самым принося болезнь в жилье человека.
Дубянский поясняет, что Мадагаскар попал в лидеры не вполне заслуженно — там работает Институт Пастера, который наладил систему дианостики и лечения чумы, поэтому можно быть уверенным, что статистика по этой стране практически полна. В странах континентальной Африки ситуация может быть значительно хуже, но мы об этом не знаем, потому что диагностические средства в дефиците.
Как протекает болезнь
Инкубационный период легочной чумы совсем короткий — около суток. И ровно столько же времени есть у человека, чтобы обратиться за помощью при первых симптомах заболевания, в противном случае риск летального исхода резко повышается.
В первые сутки болезни человек чувствует озноб, головные боли, боли в пояснице, конечностях, слабость, часто бывают тошнота и рвота. Температура повышается до 38-41 градусов, появляются боли и чувство сжатия в груди, затрудненность дыхания и кашель с мокротой, в которой обнаруживают прожилки крови.
Без лечения антибиотиками (стрептомицин в мазях, таблетках, уколах; при тяжелых формах добавляются антибиотики тетрациклинового ряда) человек может погибнуть через 2-3 суток после появления первых симптомов.
Последняя крупная вспышка заболевания на континенте случилась в Демократической Республике Конго в 2006 году и унесла жизни около ста человек. За последние десять лет страна смогла снизить уровень заболеваемости чумой в среднем до 70 человек в год, хотя в 2018 болезнью переболели 133 человека.
В 2010 году ВОЗ отметила резкий подъем заболеваемости чумой в Перу, но за период 2010-2019 годов переболели чумой всего 67 человек, 8 из которых скончалось. Такой показатель для Перу можно считать хорошим, ведь в одном только 2003 году чумой переболели 198 человек. Ситуация с иностранными медицинскими организациями и уровнем диагностики повторяется и здесь. Североамериканский сосед Перу — США — как ни странно, тоже пополняет статистику чумной болезни. Ежегодно на западном побережье в среднем регистрируется до пяти-шести случаев чумы в год. Люди заражаются, в основном, от блох луговых собачек и других грызунов в природных очагах чумы.
Распределение природных очагов чумы в марте 2016 года
World Health Organization
Природные очаги, которые располагаются на территории двух стран, обычно становятся предметом сотрудничества этих стран в области недопущения циркуляции микроба через границу. Обычно это карантинные мероприятия в регионе, в котором произошел случай заболевания. Карантин позволяет пресечь перенос возбудителя на территорию другой страны в организме человека, у которого еще не развились симптомы чумной болезни. За животными так уследить не удается.
Несмотря на наличие эндемичных очагов и очередной случай заболевания в Монголии, чума встречается редко, а противочумные договоренности с Россией практически исключают «импорт» инфекции. Противочумные станции, располагающиеся на границе двух стран, следят за миграцией зверей и составляют прогноз эпизоотий чумы.
Всего за 10-е годы нашего века монгольский минздрав сообщил о семи случаях заболевания. Четыре из них закончились смертью больных. В мае 2019 года не удалось спасти семейную пару, заразившуюся чумой после обеда, главным блюдом которого был пойманный ими сурок.
Чума XXI века
Отдельные вспышки заболевания могут перерасти в эпидемию при совпадении двух условий:
слабый противочумной контроль со стороны служб здравоохранения региона,
низкая осведомленность населения о способах заражения чумой.
Изучение природной очаговости чумы, ежегодный мониторинг эпизоотий, должные профилактические мероприятия — все это, по словам Дубянского, несмотря на низкую эпидемиологическую опасность чумы, в России развито хорошо. Возможно, именно поэтому она и низкая. Это наследство Советского Союза — хотя официально в Стране Советов чумы не было, известно о вспышке легочной чумы в 1921 году на Дальнем Востоке и эпидемиях чумы в Калмыцкой АССР и Сталинградской области в 1937 году. То, что за последние десять лет в России чумой заболело три человека, можно считать успехом работы российской противочумной службы.
Во многих развивающихся странах, жители которых до сих пор добывают пищу на охоте, работа противочумных служб может нивелироваться банальным незнанием охотников и их семей о способах заражения чумой. В таких местностях люди употребляют в пищу пойманную ими дичь, которую никто не проверял на наличие чумной палочки в их организме. В лучшем случае заболевшие своевременно попадают в больницу.
Впрочем, справиться с самой болезнью достаточно просто — чума успешно лечится антибиотиками.
Однако в целом чума остается непобежденной, и судьба оспы ей не грозит: носители чумы столь многочисленны и столь тесно связаны с биоценозами, что уничтожить их, не уничтожив попутно огромные биоценозы невозможно.
Дубянский напомнил, что площади очагов чумы обычно исчисляется сотнями и тысячами квадратных километров — ни одна страна мира не может позволить себе такие глобальные противочумные мероприятия.
В середине прошлого столетия в СССР попытки ликвидации природных очагов чумы предпринимались: на мелких грызунов ставили капканы и уничтожали их ратицидами, но ни к чему особенному это не привело. Помимо явного вредного влияния химикатов на окружающую среду, буквальное уничтожение целого вида в отдельно взятой местности грозит неминуемыми изменениями во всем биогеоценозе, причем не самыми благоприятными — это же беспокоит и противников генного драйва малярийных комаров в Африке.
Норы и подземные ходы мелких грызунов участвуют в процессе миграции органических и неорганических веществ в почве. Исчезновение их создателей повышает риск деградации земель, вплоть до заболачивания или опустынивания.
Поздние исследования показали, что эффективность столь радикальных мероприятий невысока: ратицидная эффективность истребительных работ против носителей чумы в период исследований не превышала 57 процентов, и в целом профилактические мероприятия по ограничению численности малых песчанок в Волго-Уральских песках не предотвратили эпизоотии чумы, не снизили их интенсивность, лишь ограничив широту распространения.
Также мешает полному истреблению носителей чумной палочки ее способность приживаться у самых разных видов животных.
Например, как рассказывает Дубянский, раньше Забайкальский степной очаг был заселен в основном сурком-тарбаганом. Со временем сотрудники противочумной станции и местные охотники истребили почти всех особей тарбагана, и, казалось, победа над чумой была одержана. Но чумная палочка перескочила на даурского суслика, и со временем тот стал новым основным носителем инфекции.
С переносчиками дело обстоит немного иначе. Блох можно уничтожить, но делается это только в крайних случаях, если эпизоотия чумы обнаружена в непосредственной близости к человеку. Противочумная служба проводит дезинсекцию в радиусе нескольких (а то и тысяч) гектар от населенного пункта, рядом с которым обнаружена эпизоотия чумы. Она вносит в найденные норы грызунов инсектициды, убивающие блох. Таким образом прерывается циркуляция возбудителя, а риск заражения человека через укус блохи сводится к минимуму. При этом численность грызунов остается нетронутой.
В связи с этим актуальным становится другой подход противочумной работы. Все больше внимания в опасных очагах уделяется профилактической работе по предотвращению распространения возбудителя чумной болезни за пределы природного очага. Население, проживающее на территории такого очага, должно информироваться о самом факте наличия заболевания в регионе, о недопустимости употребления в пищу непроверенного мяса (промысловых и диких животных), о необходимости оставаться дома и обращаться за медицинской помощью при недомогании после употребления такого мяса или контакта с дикими животными.
Современная профилактика инфекционных заболеваний не может обойтись без вакцинации. От чумы есть вакцина: она создает стойкий иммунитет против чумной палочки длительностью до года. Прививка показана работникам противочумных служб, врачам в эндемичных регионах и людям, которые живут в особо опасных зонах с подтвержденными эпизоотиями чумы. ВОЗ не рекомендует проводить повальную вакцинацию населения, так как процент людей, проживающий в очагах инфекции невелик, а при необходимости поездки в эндемичные территории вопрос о вакцинации решается индивидуально.
Что касается эпидемиологии чумы среди людей, то в современных реалиях в России невозможно заразиться чумой, просто выйдя на улицу, даже если находиться посреди природного очага чумы. Большинство случаев заболевания связано с заражением чумой от трупов животных. При своевременном обнаружении и изоляции больного, риск передачи бубонной чумы сводится к нулю. При легочной форме он немного выше: от медиков в эндемичных регионах требуется особая внимательность при обнаружении больного с симптомами чумы и характерной историей заболевания. От его действий может зависеть эпидемиологическая обстановка города, региона и даже страны (как это было на Мадагаскаре).
Бояться новой глобальной пандемии чумы не стоит. Да, чума продолжает существовать в некоторых уголках нашей планеты, но мы за ней внимательно следим. Если что-то идет не так и болезнь вырывается за пределы своего обитания, то человечество к этому вызову готово. Антибиотики, если их применить на ранних этапах заболевания, позволяют полностью излечить человека от этой когда-то смертельной болезни.
