Оспа — инфекционное заболевание, вызываемое вирусом натуральной оспы (часто называемым вирусом оспы), который принадлежит к роду Orthopoxvirus . [7] [11] Последний случай заболевания естественным путем был диагностирован в октябре 1977 года, а Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сертифицировала глобальную ликвидацию заболевания в 1980 году, [10] что сделало оспу единственной болезнью человека, которая была ликвидирована на сегодняшний день. [12]
Первоначальные симптомы заболевания включали лихорадку и рвоту. [5] За этим последовало образование язв во рту и кожная сыпь . [5] В течение нескольких дней кожная сыпь превратилась в характерные заполненные жидкостью волдыри с углублением в центре. [5] Затем шишки покрылись коркой и отпали, оставив шрамы. [5] Болезнь передавалась от одного человека к другому в основном через длительный контакт лицом к лицу с инфицированным человеком или (редко) через зараженные предметы . [6] [13] [14] Профилактика достигалась в основном с помощью вакцины против оспы . [9] После того, как болезнь развилась, некоторые противовирусные препараты потенциально могли помочь, но такие лекарства стали доступны только после того, как болезнь была искоренена. [9] Риск смерти составлял около 30%, с более высокими показателями среди младенцев. [6] [15] Часто у тех, кто выжил, на коже оставались обширные рубцы , а некоторые оставались слепыми. [6]
Самые ранние свидетельства этой болезни датируются примерно 1500 годом до нашей эры и встречаются в египетских мумиях . [16] [17] Исторически болезнь встречалась вспышками . [10] Это была одна из нескольких болезней, завезенных в Новый Свет колумбийским обменом , в результате чего погибло большое количество коренных американцев . По оценкам, в Европе XVIII века от этой болезни ежегодно умирало 400 000 человек, и треть всех случаев слепоты была вызвана оспой. [10] [18] По оценкам, оспа убила до 300 миллионов человек в XX веке [19] [20] и около 500 миллионов человек за последние 100 лет своего существования. [21] Ранее от нее умерли шесть европейских монархов , включая Людовика XV из Франции в 1774 году. [10] [18] Еще в 1967 году ежегодно регистрировалось 15 миллионов случаев. [10] Последний известный смертельный случай произошел в Соединенном Королевстве в 1978 году .
Прививка от оспы, по-видимому, началась в Китае около 1500-х годов. [22] [23] Европа переняла эту практику из Азии в первой половине 18-го века. [24] В 1796 году Эдвард Дженнер представил современную вакцину против оспы. [25] [26] В 1967 году ВОЗ активизировала усилия по ликвидации этой болезни. [10] Оспа является одним из двух инфекционных заболеваний, которые были искоренены, другим была чума крупного рогатого скота (болезнь парнокопытных ) в 2011 году. [27] [28] Термин «оспа» был впервые использован в Англии в 16-м веке, чтобы отличить болезнь от сифилиса , который тогда был известен как «большая оспа». [29] [30] Другие исторические названия этой болезни включают оспу, пятнистое чудовище и красную чуму. [3] [4] [30]
Соединенные Штаты и Россия хранят образцы вируса натуральной оспы в лабораториях, что вызвало споры о безопасности .
Существует две формы оспы. Variola major — тяжелая и наиболее распространенная форма, с более обширной сыпью и более высокой температурой. Variola minor — менее распространенное проявление, вызывающее менее тяжелое заболевание, как правило, дискретную оспу, с историческими показателями смертности 1% или менее. [32] Субклинические ( бессимптомные ) инфекции вирусом натуральной оспы были отмечены, но не были распространены. [33] Кроме того, форма, называемая variola sine eruptione (оспа без сыпи), наблюдалась, как правило, у вакцинированных людей. Эта форма характеризовалась лихорадкой, которая возникала после обычного инкубационного периода и могла быть подтверждена только исследованиями антител или, реже, вирусной культурой . [33] Кроме того, существовало два очень редких и молниеносных типа оспы, злокачественная (плоская) и геморрагическая формы, которые обычно были смертельными.
Начальные симптомы были похожи на симптомы других вирусных заболеваний, которые все еще существуют, таких как грипп и простуда : лихорадка не менее 38,3 °C (101 °F), мышечные боли , недомогание , головная боль и усталость. Поскольку обычно поражался пищеварительный тракт , часто возникали тошнота, рвота и боли в спине. Ранняя продромальная стадия обычно длилась 2–4 дня. К 12–15 дню первые видимые поражения — небольшие красноватые пятна, называемые энантемой , — появлялись на слизистых оболочках рта, языка, неба и горла, а температура падала почти до нормальной. Эти поражения быстро увеличивались и разрывались, высвобождая большое количество вируса в слюну. [34]
Вирус натуральной оспы, как правило, поражал клетки кожи, вызывая характерные прыщи или макулы , связанные с заболеванием. Сыпь появлялась на коже через 24–48 часов после появления поражений на слизистых оболочках. Обычно макулы сначала появлялись на лбу, затем быстро распространялись на все лицо, проксимальные части конечностей, туловище и, наконец, на дистальные части конечностей. Процесс занимал не более 24–36 часов, после чего новых поражений не появлялось. [34] На этом этапе заболевание натуральной оспой могло протекать по-разному, что приводило к четырем типам заболевания натуральной оспой на основе классификации Рао: [35] обычная, модифицированная, злокачественная (или плоская) и геморрагическая оспа. Исторически обычная оспа имела общий уровень смертности около 30%, а злокачественные и геморрагические формы обычно были смертельными. Модифицированная форма почти никогда не была смертельной. В ранних геморрагических случаях кровоизлияния возникали до появления каких-либо поражений кожи. [36] Инкубационный период между заражением и первыми явными симптомами заболевания составлял 7–14 дней. [37]
По крайней мере 90% случаев оспы среди невакцинированных лиц были обычного типа. [33] При этой форме заболевания ко второму дню сыпи пятна превращались в приподнятые папулы . К третьему или четвертому дню папулы заполнялись опалесцирующей жидкостью, превращаясь в пузырьки . Эта жидкость становилась непрозрачной и мутной в течение 24–48 часов, в результате чего образовывались пустулы .
К шестому или седьмому дню все кожные поражения превратились в пустулы. Между седьмым и десятым днем пустулы созрели и достигли максимального размера. Пустулы были резко приподняты, обычно круглые, напряженные и твердые на ощупь. Пустулы были глубоко внедрены в дерму, что давало им ощущение маленькой бусины в коже. Жидкость медленно вытекала из пустул, и к концу второй недели пустулы сдулись и начали подсыхать, образуя корки или струпья. К 16–20 дню на всех поражениях образовались струпья, которые начали шелушиться, оставляя депигментированные рубцы. [38]
Обыкновенная оспа обычно вызывала дискретную сыпь, при которой пустулы выделялись на коже отдельно. Распределение сыпи было наиболее густым на лице, более густым на конечностях, чем на туловище, и более густым на дистальных частях конечностей, чем на проксимальных. В большинстве случаев были затронуты ладони рук и подошвы ног. [33]
Иногда волдыри сливались в пласты, образуя сливную сыпь, которая начинала отделять внешние слои кожи от подлежащей плоти. Пациенты со сливной оспой часто оставались больными даже после того, как струпья образовывались на всех поражениях. В одной серии случаев летальность при сливной оспе составляла 62%. [33]
Что касается характера сыпи и скорости ее развития, модифицированная оспа в основном встречалась у ранее вакцинированных людей. Она была редкой у непривитых людей, одно исследование случаев показало 1–2% модифицированных случаев по сравнению с примерно 25% у вакцинированных людей. При этой форме продромальное заболевание все еще имело место, но могло быть менее тяжелым, чем при обычном типе. Обычно во время развития сыпи не было лихорадки. Поражения кожи, как правило, были меньшими и развивались быстрее, были более поверхностными и, возможно, не имели единообразных характеристик более типичной оспы. [38] Модифицированная оспа редко, если вообще когда-либо, была смертельной. Эту форму большой натуральной оспы было легче спутать с ветряной оспой . [33]
.jpg/1280px-Malignant_smallpox_(cropped).jpg)
При злокачественной оспе (также называемой плоской оспой) поражения оставались почти на одном уровне с кожей в то время, когда при обычном типе образовывались бы приподнятые пузырьки. Неизвестно, почему у некоторых людей развивался этот тип. Исторически он составлял 5–10% случаев, и большинство (72%) были детьми. [3] Злокачественная оспа сопровождалась тяжелой продромальной фазой, которая длилась 3–4 дня, длительной высокой температурой и тяжелыми симптомами виремии . Продромальные симптомы продолжались даже после появления сыпи. [3] Сыпь на слизистых оболочках ( энантема ) была обширной. Кожные поражения созревали медленно, обычно были сливными или полусливающимися, и к седьмому или восьмому дню они становились плоскими и, казалось, были утоплены в кожу. В отличие от оспы обычного типа, пузырьки содержали мало жидкости, были мягкими и бархатистыми на ощупь и могли содержать кровоизлияния. Злокачественная оспа почти всегда была смертельной, и смерть обычно наступала между 8-м и 12-м днем болезни. Часто, за день или два до смерти, поражения становились пепельно-серыми, что, наряду со вздутием живота, было плохим прогностическим признаком. [3] Считается, что эта форма вызвана дефицитом клеточного иммунитета к оспе. Если человек выздоравливал, поражения постепенно исчезали и не образовывали шрамов или струпьев. [39]
Геморрагическая оспа — тяжелая форма, сопровождающаяся обширным кровотечением в кожу, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт и внутренние органы . Эта форма развивается примерно в 2% случаев заражения и встречается в основном у взрослых. [33] При геморрагической оспе пустулы обычно не образуются. Вместо этого под кожей возникает кровотечение, из-за чего она выглядит обугленной и черной, [33] поэтому эту форму заболевания также называют variola nigra или «черной оспой». [40] Геморрагическая оспа очень редко вызывается вирусом variola minor. [41] Хотя кровотечение может возникать в легких случаях и не влиять на исходы, [42] геморрагическая оспа обычно приводит к летальному исходу. [43] Вакцинация, по-видимому, не обеспечивает иммунитета ни к одной из форм геморрагической оспы, а некоторые случаи даже имели место среди людей, которые были ревакцинированы незадолго до этого. У нее есть две формы. [3]
.jpg/1280px-Hemorrhagic_smallpox_2_(cropped).jpg)
Ранняя или молниеносная форма геморрагической оспы (называемая пурпурой натуральной оспы ) начинается с продромальной фазы, характеризующейся высокой температурой, сильной головной болью и болью в животе. [39] Кожа становится темной и эритематозной, и это быстро сопровождается развитием петехий и кровотечением на коже, конъюнктиве и слизистых оболочках. Смерть часто наступает внезапно между пятым и седьмым днями болезни, когда присутствуют только несколько незначительных поражений кожи. Некоторые люди живут на несколько дней дольше, в течение которых кожа отслаивается, и под ней скапливается жидкость, разрываясь при малейшей травме. Люди обычно находятся в сознании до самой смерти или незадолго до нее. [43] Вскрытие выявляет петехии и кровотечение в селезенке, почках, серозных оболочках , скелетных мышцах, перикарде , печени, гонадах и мочевом пузыре. [41] Исторически это состояние часто неправильно диагностировалось, а правильный диагноз ставился только при вскрытии. [41] Эта форма чаще встречается у беременных женщин, чем среди населения в целом (примерно 16% случаев у невакцинированных беременных женщин были ранней геморрагической оспой, по сравнению с примерно 1% у небеременных женщин и взрослых мужчин). [43] Показатель летальности при ранней геморрагической оспе приближается к 100%. [43]
Существует также более поздняя форма геморрагической оспы (называемая поздней геморрагической оспой, или variolosa pustula hemorrhagica ). Продромальный период тяжелый и похож на тот, что наблюдается при ранней геморрагической оспе, а лихорадка сохраняется на протяжении всего течения болезни. [3] Кровотечение появляется в раннем периоде высыпаний (но позже, чем при пурпуре натуральной оспы ), а сыпь часто плоская и не прогрессирует дальше везикулярной стадии. Кровоизлияния в слизистые оболочки, по-видимому, происходят реже, чем при ранней геморрагической форме. [33] Иногда сыпь образует пустулы, которые кровоточат у основания, а затем подвергаются тому же процессу, что и при обычной оспе. Эта форма заболевания характеризуется снижением всех элементов каскада коагуляции и повышением циркулирующего антитромбина . [34] Эта форма оспы встречается где-то от 3% до 25% смертельных случаев, в зависимости от вирулентности штамма оспы. [36] Большинство людей с поздней стадией формы умирают в течение восьми-десяти дней болезни. У немногих, кто выздоравливает, геморрагические поражения постепенно исчезают после длительного периода выздоровления. [3] Уровень летальности при поздней геморрагической оспе составляет около 90–95%. [35] Беременные женщины немного чаще страдают этой формой заболевания, хотя и не так часто, как при ранней геморрагической оспе. [3]
Натуральная оспа вызывается вирусом натуральной оспы, который относится к семейству Poxviridae , подсемейству Chordopoxvirinae , роду Orthopoxvirus .
Дата появления оспы не установлена. Скорее всего, она произошла от вируса наземных африканских грызунов между 68 000 и 16 000 лет назад. [44] Широкий диапазон дат обусловлен различными записями, используемыми для калибровки молекулярных часов . Одна клада была штаммами variola major (более клинически тяжелая форма оспы), которая распространилась из Азии между 400 и 1600 лет назад. Вторая клада включала как alastrim (фенотипически мягкая оспа), описанную с американских континентов, так и изоляты из Западной Африки, которые отделились от предкового штамма между 1400 и 6300 годами до настоящего времени. Эта клада далее разделилась на две субклады по крайней мере 800 лет назад. [45]
Вторая оценка установила, что отделение вируса натуральной оспы от Taterapox ( ортопоксвирус некоторых африканских грызунов, включая песчанок ) произошло 3000–4000 лет назад. [46] Это согласуется с археологическими и историческими свидетельствами относительно появления оспы как человеческого заболевания, что предполагает относительно недавнее происхождение. Если предположить, что скорость мутации аналогична скорости мутации вирусов герпеса , то дата расхождения вируса натуральной оспы от Taterapox оценивается в 50 000 лет назад. [46] Хотя это согласуется с другими опубликованными оценками, это предполагает, что археологические и исторические свидетельства очень неполны. Необходимы более точные оценки скорости мутаций в этих вирусах.
Исследование штамма, датируемого примерно 1650 годом , показало, что этот штамм был базальным по отношению к другим секвенированным в настоящее время штаммам. [47] Скорость мутации этого вируса хорошо моделируется молекулярными часами. Диверсификация штаммов произошла только в 18 и 19 веках.
Вирус натуральной оспы — крупный, имеющий форму кирпича, размером приблизительно 302–350 нанометров на 244–270 нм [48] , с одним линейным двухцепочечным геномом ДНК размером 186 килобаз (т.п.н.) и содержащим шпильковую петлю на каждом конце. [49] [50]
Четыре ортопоксвируса вызывают инфекцию у людей: вирус натуральной оспы, коровьей оспы , коровьей оспы и оспы обезьян . Вирус натуральной оспы заражает только людей в природе, хотя приматы и другие животные были инфицированы в экспериментальных условиях. Вирусы коровьей оспы, коровьей оспы и оспы обезьян могут заражать как людей, так и других животных в природе. [33]
Жизненный цикл поксвирусов осложняется наличием множественных инфекционных форм с различными механизмами проникновения в клетку. Поксвирусы уникальны среди ДНК-вирусов человека тем, что они реплицируются в цитоплазме клетки, а не в ядре . Для репликации поксвирусы вырабатывают множество специализированных белков, не вырабатываемых другими ДНК-вирусами , наиболее важным из которых является вирусная ДНК-зависимая РНК-полимераза .
Как вирионы с оболочкой , так и без оболочки являются инфекционными. Вирусная оболочка состоит из модифицированных мембран Гольджи , содержащих вирусно-специфические полипептиды, включая гемагглютинин . [49] Инфекция вирусом оспы как основного, так и второстепенного типа дает иммунитет против другого. [34]
Более распространенная, инфекционная форма заболевания была вызвана штаммом вируса variola major, известным своей значительно более высокой смертностью по сравнению со своим аналогом variola minor. Уровень смертности от variola major составлял около 30%, тогда как уровень смертности от variola minor составлял около 1%. На протяжении всего XVIII века variola major была причиной около 400 000 смертей ежегодно только в Европе. Выжившие после этой болезни часто сталкивались с пожизненными последствиями, такими как слепота и серьезные рубцы, которые были почти универсальными среди тех, кто выздоровел. [51]
В первой половине 20-го века variola major была основной причиной вспышек оспы в Азии и большей части Африки. Между тем, variola minor чаще встречалась в регионах Европы, Северной Америки, Южной Америки и некоторых частях Африки. [52]
Вирус Variola minor, также называемый alastrim, был менее распространенной формой вируса и гораздо менее смертоносным. Хотя variola minor имел тот же инкубационный период и патогенетические стадии, что и оспа, считается, что уровень смертности от него составлял менее 1% по сравнению с 30% от variola major. Как и variola major, variola minor распространялся через вдыхание вируса в воздухе, что могло произойти при непосредственном контакте или через фомиты. Заражение вирусом variola minor давало иммунитет против более опасного вируса variola major.
Поскольку variola minor была менее изнурительной болезнью, чем натуральная оспа, люди чаще были мобильными и, таким образом, могли быстрее заражать других. Таким образом, variola minor охватила Соединенные Штаты, Великобританию и Южную Африку в начале 20-го века, став доминирующей формой заболевания в этих регионах и, таким образом, быстро снижая уровень смертности. Наряду с variola major, variola minor теперь полностью искоренена на земном шаре. Последний случай местной variola minor был зарегистрирован у сомалийского повара Али Маоу Маалина в октябре 1977 года, а в мае 1980 года натуральная оспа была официально объявлена искорененной во всем мире. [16] Variola minor также называли белой оспой, оспой кафра, кубинским зудом, вест-индской оспой, молочной оспой и псевдовариолой.
Геном вируса натуральной оспы составляет около 186 000 пар оснований в длину. [53] Он состоит из линейной двухцепочечной ДНК и содержит кодирующую последовательность примерно для 200 генов . [54] Гены обычно не перекрываются и, как правило, располагаются блоками, которые направлены к более близкой терминальной области генома. [55] Кодирующая последовательность центральной области генома в высокой степени постоянна среди ортопоксвирусов , а расположение генов одинаково среди хордопоксвирусов. [54] [55]
Центр генома вируса натуральной оспы содержит большинство основных вирусных генов, включая гены структурных белков , репликации ДНК , транскрипции и синтеза мРНК . [54] Концы генома больше различаются в зависимости от штаммов и видов ортопоксвирусов . [54] Эти регионы содержат белки, которые модулируют иммунную систему хозяев и в первую очередь отвечают за изменчивость вирулентности в семействе ортопоксвирусов . [54] Эти терминальные регионы в поксвирусах представляют собой последовательности инвертированных терминальных повторов (ITR). [55] Эти последовательности идентичны, но противоположно ориентированы на обоих концах генома, что приводит к тому, что геном представляет собой непрерывную петлю ДНК. [55] Компоненты последовательностей ITR включают в себя не полностью спаренную нуклеотидную шпильку , богатую A/T , область из примерно 100 пар оснований, необходимую для разрешения конкатомерной ДНК (участок ДНК, содержащий несколько копий одной и той же последовательности), несколько открытых рамок считывания и короткие тандемно повторяющиеся последовательности различного количества и длины. [55] ITR вирусов оспы различаются по длине в зависимости от штаммов и видов. [55] Кодирующая последовательность большинства вирусных белков в вирусе натуральной оспы имеет по крайней мере 90% сходства с геномом вакцинии , родственного вируса, используемого для вакцинации против оспы. [55]
Экспрессия генов вируса натуральной оспы происходит полностью в цитоплазме клетки -хозяина и следует четкой прогрессии во время инфекции. [55] После проникновения инфекционного вириона в клетку-хозяина синтез вирусной мРНК может быть обнаружен в течение 20 минут. [55] Около половины вирусного генома транскрибируется до репликации вирусной ДНК. [55] Первый набор экспрессируемых генов транскрибируется уже существующим вирусным аппаратом, упакованным в инфицирующий вирион. [55] Эти гены кодируют факторы, необходимые для синтеза вирусной ДНК и для транскрипции следующего набора экспрессируемых генов. [55] В отличие от большинства ДНК-вирусов, репликация ДНК у вируса натуральной оспы и других поксвирусов происходит в цитоплазме инфицированной клетки. [55] Точное время репликации ДНК после заражения клетки-хозяина различается у разных поксвирусов . [55] Рекомбинация генома происходит внутри активно инфицированных клеток. [55] После начала репликации вирусной ДНК промежуточный набор генов кодирует факторы транскрипции поздней экспрессии генов. [55] Продукты более поздних генов включают факторы транскрипции, необходимые для транскрипции ранних генов для новых вирионов, а также вирусную РНК-полимеразу и другие необходимые ферменты для новых вирусных частиц. [55] Затем эти белки упаковываются в новые инфекционные вирионы, способные инфицировать другие клетки. [ 55]
Остаются два живых образца вируса натуральной оспы: один в США в CDC в Атланте и один в Институте «Вектор» в Кольцово, Россия. [56] Исследования с оставшимися образцами вируса строго контролируются, и каждое исследовательское предложение должно быть одобрено ВОЗ и Всемирной ассамблеей здравоохранения (WHA). [56] Большинство исследований поксвирусов проводится с использованием близкородственного вируса вакцинии в качестве модельного организма. [55] Вирус вакцинии, который используется для вакцинации от оспы, также исследуется в качестве вирусного вектора для вакцин от неродственных заболеваний. [57]
Геном вируса натуральной оспы был впервые полностью секвенирован в 1990-х годах. [54] Полная кодирующая последовательность доступна в открытом доступе в Интернете. Текущая референтная последовательность вируса натуральной оспы была секвенирована из штамма, который циркулировал в Индии в 1967 году. Кроме того, существуют последовательности для образцов других штаммов, которые были собраны во время кампании ВОЗ по ликвидации. [54] Браузер генома для полной базы данных аннотированных последовательностей вируса натуральной оспы и других поксвирусов доступен в открытом доступе через Центр ресурсов вирусной биоинформатики . [58]
В настоящее время ВОЗ запрещает генную инженерию вируса натуральной оспы. [59] Однако в 2004 году консультативный комитет ВОЗ проголосовал за разрешение редактирования генома двух оставшихся образцов вируса натуральной оспы для добавления гена-маркера . [59] Этот ген, называемый GFP , или зеленый флуоресцентный белок, заставит живые образцы вируса светиться зеленым цветом под флуоресцентным светом. [60] Вставка этого гена, которая не повлияет на вирулентность вируса, будет единственной разрешенной модификацией генома. [60] Комитет заявил, что предлагаемая модификация поможет в исследовании методов лечения, упростив оценку того, является ли потенциальное лечение эффективным в уничтожении вирусных образцов. [60] Рекомендация может вступить в силу только в случае одобрения Всемирной ассамблеей здравоохранения . [60] Когда Всемирная ассамблея здравоохранения обсуждала это предложение в 2005 году, она воздержалась от проведения официального голосования по этому предложению, заявив, что будет рассматривать отдельные исследовательские предложения по одному за раз. [61] Добавление гена GFP к геному вакцинии обычно выполняется в ходе исследований близкородственного вируса вакцинии . [62]
Публичная доступность полной последовательности вируса натуральной оспы вызвала опасения относительно возможности незаконного синтеза инфекционного вируса. [63] Вакцина , двоюродный брат вируса натуральной оспы, была искусственно синтезирована в 2002 году учеными NIH . [64] Они использовали ранее разработанный метод, который включал использование рекомбинантного вирусного генома для создания самовоспроизводящейся бактериальной плазмиды , которая производила вирусные частицы. [64]
В 2016 году другая группа синтезировала вирус оспы лошадей , используя общедоступные данные о последовательности вируса оспы лошадей. [65] Исследователи утверждали, что их работа будет полезна для создания более безопасной и эффективной вакцины от натуральной оспы, хотя эффективная вакцина уже доступна. [65] Ранее вирус оспы лошадей, казалось, вымер, что вызвало обеспокоенность по поводу потенциального возрождения натуральной оспы и заставило других ученых усомниться в их мотивах. [63] Критики сочли особенно тревожным тот факт, что группе удалось воссоздать жизнеспособный вирус за короткий промежуток времени с относительно небольшими затратами или усилиями. [65] Хотя ВОЗ запрещает отдельным лабораториям синтезировать более 20% генома за раз, а закупки фрагментов генома натуральной оспы контролируются и регулируются, группа со злыми намерениями может собрать из нескольких источников полный синтетический геном, необходимый для создания жизнеспособного вируса. [65]
Оспа была очень заразной, но в целом распространялась медленнее и менее широко, чем некоторые другие вирусные заболевания, возможно, потому, что передача требовала тесного контакта и происходила после появления сыпи. На общий уровень заражения также влияла кратковременность инфекционной стадии. В умеренных районах число случаев заражения оспой было самым высоким зимой и весной. В тропических районах сезонные колебания были менее выражены, и болезнь присутствовала в течение всего года. [33] Возрастное распределение случаев заражения оспой зависело от приобретенного иммунитета . Иммунитет к вакцинации со временем снижался и, вероятно, был утрачен в течение тридцати лет. [34] Оспа не передавалась насекомыми или животными, и не было никакого бессимптомного носительства . [33]
Передача вируса натуральной оспы происходила через вдыхание вируса натуральной оспы , обычно капель, выделяемых со слизистой оболочки рта, носа или глотки инфицированного человека. Он передавался от одного человека к другому в основном через длительный контакт лицом к лицу с инфицированным человеком. [14]
Некоторые случаи заражения работников прачечных натуральной оспой после контакта с зараженным постельным бельем предполагают, что оспа может передаваться через прямой контакт с зараженными предметами ( фомитами ), но это было обнаружено редко. [14] [35] Также редко оспа передавалась вирусом, переносимым по воздуху в закрытых помещениях, таких как здания, автобусы и поезда. [32] Вирус может проникать через плаценту , но заболеваемость врожденной оспой была относительно низкой. [34] Оспа не была особенно заразной в продромальный период, и выделение вируса обычно задерживалось до появления сыпи, которая часто сопровождалась поражениями во рту и глотке. Вирус может передаваться в течение всей болезни, но чаще всего это происходило в течение первой недели сыпи, когда большинство поражений кожи были неповрежденными. [33] Инфекционность снижалась через 7–10 дней, когда на поражениях образовывались струпья, но инфицированный человек был заразен до тех пор, пока не отпадал последний струп оспы. [66]
Озабоченность возможным использованием оспы для биологической войны привела в 2002 году к подробному обзору Дональдом К. Милтоном существующих исследований по ее передаче и актуальных на тот момент рекомендаций по контролю ее распространения. Он согласился, цитируя Рао, Феннера и других, что «тщательное эпидемиологическое расследование редко указывало на фомиты как на источник инфекции»; отметил, что «текущие рекомендации по контролю вторичных инфекций оспы подчеркивают передачу «выброшенными каплями близким контактам (находящимся в пределах 6–7 футов)»; но предупредил, что «акцент на распространении через крупные капли может снизить бдительность, с которой поддерживаются более сложные меры предосторожности при воздушном переносе [т. е. против более мелких капель, способных преодолевать большие расстояния и глубоко проникать в нижние дыхательные пути]». [67]
После вдыхания вирус натуральной оспы проникал в слизистые оболочки рта, горла и дыхательных путей. Оттуда он мигрировал в региональные лимфатические узлы и начал размножаться. В начальной фазе роста вирус, казалось, перемещался из клетки в клетку, но примерно к 12-му дню происходил обширный лизис инфицированных клеток, и вирус можно было обнаружить в кровотоке в больших количествах, состояние, известное как виремия . Это привело ко второй волне размножения в селезенке , костном мозге и лимфатических узлах.
Клиническое определение обыкновенной оспы — это заболевание с острым началом, лихорадкой, равной или превышающей 38,3 °C (101 °F), за которой следует сыпь, характеризующаяся твердыми, глубоко расположенными пузырьками или пустулами на той же стадии развития без другой очевидной причины. [33] При наблюдении клинического случая оспа подтверждалась с помощью лабораторных тестов.
Микроскопически поксвирусы производят характерные цитоплазматические включения , наиболее важные из которых известны как тельца Гварниери , и являются местами репликации вируса . Тельца Гварниери легко идентифицируются в биопсиях кожи, окрашенных гематоксилином и эозином, и выглядят как розовые пятна. Они обнаруживаются практически при всех поксвирусных инфекциях, но отсутствие телец Гварниери не может быть использовано для исключения оспы. [68] Диагноз ортопоксвирусной инфекции также можно быстро поставить с помощью электронного микроскопического исследования пустулезной жидкости или струпьев. Все ортопоксвирусы демонстрируют идентичные вирионы в форме кирпича при электронной микроскопии. [34] Если видны частицы с характерной морфологией герпесвирусов , это исключит оспу и другие ортопоксвирусные инфекции.
Окончательная лабораторная идентификация вируса натуральной оспы включала выращивание вируса на хориоаллантоисной мембране (часть куриного эмбриона ) и исследование полученных оспинных поражений при определенных температурных условиях. [69] Штаммы были охарактеризованы с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (ПДРФ). Серологические тесты и иммуноферментный анализ (ИФА), которые измеряли иммуноглобулин и антиген, специфичные для вируса натуральной оспы, также были разработаны для помощи в диагностике инфекции. [70]
Ветрянку часто путали с натуральной оспой в эпоху непосредственно после ликвидации. Ветрянку и натуральную оспу можно было отличить несколькими методами. В отличие от натуральной оспы, ветрянка обычно не поражает ладони и подошвы. Кроме того, пустулы ветрянки имеют разный размер из-за различий во времени появления пустул: пустулы натуральной оспы все почти одинакового размера, поскольку вирусный эффект прогрессирует более равномерно. Для обнаружения ветрянки при оценке предполагаемых случаев оспы были доступны различные лабораторные методы. [33]
.jpg/1280px-Smallpox_vaccine_(cropped).jpg)
Самой ранней процедурой, использовавшейся для профилактики оспы, была прививка вирусом натуральной оспы (метод, позже известный как вариоляция после введения вакцины против оспы, чтобы избежать возможной путаницы), которая, вероятно, применялась в Индии, Африке и Китае задолго до того, как эта практика пришла в Европу. [15] Идея о том, что прививка возникла в Индии, была подвергнута сомнению, поскольку лишь немногие из древних санскритских медицинских текстов описывали процесс прививки. [71] Упоминания о прививке от оспы в Китае можно найти еще в конце 10-го века, и эта процедура широко практиковалась к 16-му веку, во времена династии Мин . [72] В случае успеха прививка давала длительный иммунитет к оспе. Поскольку человек был инфицирован вирусом натуральной оспы, могла возникнуть тяжелая инфекция, и человек мог передать оспу другим. Уровень смертности от вариоляции составлял 0,5–2 процента, что значительно меньше, чем 20–30 процентов смертности от натуральной оспы. [33] В 1700 году Королевское общество в Лондоне получило два отчета о китайской практике прививок : один от доктора Мартина Листера , который получил отчет от служащего Ост-Индской компании, работавшего в Китае, а другой от Клоптона Хейверса . [73]
Леди Мэри Уортли Монтегю наблюдала прививку от оспы во время своего пребывания в Османской империи , подробно описывала эту практику в своих письмах и с энтузиазмом продвигала эту процедуру в Англии по возвращении в 1718 году. [74] По словам Вольтера (1742), турки переняли свою практику прививки из соседней Черкесии . Вольтер не размышляет о том, откуда черкесы переняли свою технику, хотя он сообщает, что китайцы практиковали ее «уже сто лет». [75] В 1721 году Коттон Мазер и его коллеги спровоцировали споры в Бостоне, привив сотни людей. После публикации в 1767 году «Современного метода прививки от оспы» доктор Томас Димсдейл был приглашен в Россию для вариоляции императрицы Екатерины Великой и ее сына, великого князя Павла , что он успешно сделал в 1768 году. В 1796 году Эдвард Дженнер , врач из Беркли, Глостершир , сельская Англия, обнаружил, что иммунитет к оспе может быть получен путем прививки человеку материала из очага коровьей оспы. Коровья оспа — это поксвирус из того же семейства, что и вариола. Дженнер назвал материал, используемый для прививки, вакциной от корня слова vacca , что на латыни означает «корова». Процедура была намного безопаснее вариоляции и не несла риска передачи оспы. Вакцинация для предотвращения оспы вскоре стала практиковаться во всем мире. В 19 веке вирус коровьей оспы, используемый для вакцинации от оспы, был заменен вирусом вакцинии. Вакцина относится к тому же семейству, что и коровья оспа и вирус натуральной оспы, но генетически отличается от них обоих. Происхождение вируса вакцины и то, как он оказался в вакцине, неизвестно. [33]
Текущая формула вакцины против оспы представляет собой живой вирусный препарат инфекционного вируса вакцинии. Вакцина вводится с помощью раздвоенной (двухзубчатой) иглы , которая погружается в вакцинный раствор. Иглой прокалывают кожу (обычно плеча) несколько раз в течение нескольких секунд. В случае успеха в месте вакцинации через три или четыре дня образуется красная и зудящая шишка. На первой неделе шишка превращается в большой волдырь (называемый «дженнеровским пузырьком»), который наполняется гноем и начинает дренироваться. На второй неделе волдырь начинает подсыхать, и образуется струп. Струп отпадает на третьей неделе, оставляя небольшой шрам. [76]
Антитела , индуцированные вакциной против оспы, являются перекрестно-защитными для других ортопоксвирусов, таких как вирусы оспы обезьян, коровьей оспы и натуральной оспы (натуральной оспы). Нейтрализующие антитела обнаруживаются через 10 дней после первой вакцинации и через семь дней после повторной вакцинации. Исторически вакцина была эффективна в предотвращении заражения оспой у 95 процентов вакцинированных. [77] Вакцинация против оспы обеспечивает высокий уровень иммунитета в течение трех-пяти лет и снижение иммунитета после этого. Если человек вакцинируется повторно позже, иммунитет сохраняется еще дольше. Исследования случаев оспы в Европе в 1950-х и 1960-х годах показали, что уровень смертности среди лиц, вакцинированных менее чем за 10 лет до заражения, составлял 1,3 процента; среди вакцинированных за 11-20 лет до заражения он составлял 7 процентов, а среди вакцинированных за 20 или более лет до заражения — 11 процентов. Напротив, 52 процента невакцинированных лиц умерли. [78]
Существуют побочные эффекты и риски, связанные с вакциной против оспы. В прошлом около 1 из 1000 человек, вакцинированных впервые, испытывали серьезные, но не опасные для жизни реакции, включая токсическую или аллергическую реакцию в месте вакцинации ( мультиформная эритема ), распространение вируса вакцинии на другие части тела и распространение на других людей. Потенциально опасные для жизни реакции возникали у 14–500 человек из каждого миллиона человек, вакцинированных впервые. На основе прошлого опыта предполагается, что 1 или 2 человека из 1 миллиона (0,000198 процента), получивших вакцину, могут умереть в результате, чаще всего в результате поствакцинального энцефалита или тяжелого некроза в области вакцинации (так называемая прогрессирующая вакциния ). [77]
Учитывая эти риски, поскольку оспа была фактически искоренена, а число случаев естественного происхождения упало ниже числа заболеваний и смертей, вызванных вакцинацией, плановая вакцинация детей была прекращена в Соединенных Штатах в 1972 году и отменена в большинстве европейских стран в начале 1970-х годов. [10] [79] Плановая вакцинация работников здравоохранения была прекращена в США в 1976 году, а среди новобранцев в 1990 году (хотя военнослужащие, направляемые на Ближний Восток и в Корею, по-прежнему получают вакцину [80] ). К 1986 году плановая вакцинация была прекращена во всех странах. [10] В настоящее время она в первую очередь рекомендуется лабораторным работникам, подвергающимся риску профессионального заражения. [33] Однако возможность использования вируса натуральной оспы в качестве биологического оружия возродила интерес к разработке новых вакцин. [81] Вакцина против оспы также эффективна и, следовательно, применяется для профилактики mpox . [82]
Вакцинация против оспы в течение трех дней после заражения предотвратит или значительно уменьшит тяжесть симптомов оспы у подавляющего большинства людей. Вакцинация через четыре-семь дней после заражения может обеспечить некоторую защиту от болезни или может изменить тяжесть заболевания. [77] Помимо вакцинации, лечение оспы в основном поддерживающее, такое как уход за ранами и контроль инфекции, инфузионная терапия и возможная помощь с аппаратом искусственной вентиляции легких . Плоские и геморрагические типы оспы лечатся теми же методами, которые используются для лечения шока , такими как инфузионная терапия . Люди с полусливающимися и сливающимися типами оспы могут иметь терапевтические проблемы, похожие на проблемы пациентов с обширными ожогами кожи . [83]
В июле 2018 года Управление по контролю за продуктами и лекарствами одобрило тековиримат — первый препарат, одобренный для лечения оспы. [84] Противовирусное лечение улучшилось со времени последних крупных эпидемий оспы, и исследования показывают, что противовирусный препарат цидофовир может быть полезен в качестве терапевтического средства. Препарат необходимо вводить внутривенно , и он может вызвать серьезную токсичность для почек . [85]
ACAM2000 — это вакцина против оспы, разработанная Acambis. Она была одобрена для использования в Соединенных Штатах Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США 31 августа 2007 года. Она содержит живой вирус коровьей оспы , клонированный из того же штамма, который использовался в более ранней вакцине Dryvax . В то время как вирус Dryvax был выращен на коже телят и высушен методом заморозки, вирус ACAM2000s культивируется в эпителиальных клетках почек ( клетки Vero ) африканской зеленой мартышки . Эффективность и частота побочных реакций аналогичны Dryvax. [81] Вакцина не является общедоступной для населения США; однако она используется в армии и хранится в Стратегическом национальном запасе . [86]
В июне 2021 года бринцидофовир был одобрен для медицинского применения в Соединенных Штатах для лечения оспы человека, вызванной вирусом натуральной оспы. [87] [88]
.jpg/1280px-Man_with_facial_scarring_and_blindness_due_to_smallpox,_1972_(cropped).jpg)
Уровень смертности от малой оспы составляет приблизительно 1%, тогда как уровень смертности от большой оспы составляет приблизительно 30%. [89]
Обычный тип-сливающийся является смертельным примерно в 50–75% случаев, обычный тип полусливающийся примерно в 25–50% случаев, в случаях, когда сыпь дискретная, летальность составляет менее 10%. Общий уровень летальности для детей младше 1 года составляет 40–50%. Геморрагический и плоский типы имеют самые высокие показатели летальности. Уровень летальности для плоского или позднего геморрагического типа оспы составляет 90% или более, а почти 100% наблюдается в случаях ранней геморрагической оспы. [43] Уровень летальности для малой оспы составляет 1% или менее. [38] Нет никаких доказательств хронической или рецидивирующей инфекции вирусом натуральной оспы. [38] В случаях плоской оспы у вакцинированных людей состояние было крайне редким, но менее летальным, при этом одна серия случаев показала уровень смертности 67%. [3]
В смертельных случаях обычной оспы смерть обычно наступает между 10-м и 16-м днями болезни. Причина смерти от оспы не ясна, но теперь известно, что инфекция затрагивает несколько органов. Циркулирующие иммунные комплексы , подавляющая виремия или неконтролируемый иммунный ответ могут быть способствующими факторами. [33] При ранней геморрагической оспе смерть наступает внезапно примерно через шесть дней после развития лихорадки. Причиной смерти в ранних геморрагических случаях обычно является сердечная недостаточность и отек легких . В поздних геморрагических случаях в качестве причин смерти часто упоминались высокая и устойчивая виремия, тяжелая потеря тромбоцитов и слабый иммунный ответ. [3] При плоской оспе режимы смерти аналогичны таковым при ожогах, с потерей жидкости , белка и электролитов и молниеносным сепсисом . [83]
Осложнения оспы чаще всего возникают в дыхательной системе и варьируются от простого бронхита до смертельной пневмонии . Респираторные осложнения, как правило, развиваются примерно на восьмой день болезни и могут быть как вирусного, так и бактериального происхождения. Вторичная бактериальная инфекция кожи является относительно редким осложнением оспы. Когда это происходит, лихорадка обычно остается повышенной. [33]
Другие осложнения включают энцефалит (1 из 500 пациентов), который чаще встречается у взрослых и может вызывать временную нетрудоспособность; постоянные рубцы с ямками, особенно на лице; и осложнения, связанные с глазами (2% всех случаев). Пустулы могут образовываться на веке, конъюнктиве и роговице , что приводит к таким осложнениям, как конъюнктивит , кератит , язва роговицы , ирит , иридоциклит и атрофия зрительного нерва. Слепота приводит примерно к 35–40% глаз, пораженных кератитом и язвой роговицы. Геморрагическая оспа может вызывать субконъюнктивальные и ретинальные кровоизлияния. У 2–5% маленьких детей, больных оспой, вирионы достигают суставов и костей, вызывая остеомиелит натуральной оспы . Костные поражения симметричны, чаще всего встречаются в локтях, ногах и характерно вызывают разделение эпифиза и выраженные периостальные реакции. Опухшие суставы ограничивают движение, а артрит может привести к деформации конечностей, анкилозу , неправильно сформированным костям, флаттерным суставам и коротким пальцам. [34]
У 65–80 % выживших остаются глубокие шрамы (оспины), наиболее заметные на лице.
Самые ранние достоверные клинические свидетельства оспы обнаружены в описаниях оспоподобных заболеваний в медицинских трудах Древней Индии (еще в 1500 г. до н. э.) [90] [91] и Китая (1122 г. до н. э.) [92] , а также в исследовании египетской мумии Рамзеса V (умер в 1145 г. до н. э.). [91] [93] Было высказано предположение, что египетские торговцы привезли оспу в Индию в 1-м тысячелетии до н. э., где она оставалась эндемичным заболеванием человека по крайней мере 2000 лет. Оспа, вероятно, была завезена в Китай в 1-м веке н. э. с юго-запада, а в 6-м веке была занесена из Китая в Японию. [3] В Японии эпидемия 735–737 годов , как полагают, убила около трети населения. [18] [94] По крайней мере семь религиозных божеств были специально посвящены оспе, например, бог Сопона в религии йоруба в Западной Африке. В Индии индуистская богиня оспы, Шитала , почиталась в храмах по всей стране. [95]
Другая точка зрения заключается в том, что оспа появилась в 1588 году н. э., а более ранние зарегистрированные случаи были ошибочно идентифицированы как оспа. [96] [47]
Время появления оспы в Европе и юго-западной Азии менее ясно. Оспа четко не описана ни в Ветхом , ни в Новом Завете Библии, ни в литературе греков или римлян. Хотя некоторые и отождествляют Афинскую чуму , которая, как говорят, возникла в « Эфиопии » и Египте, или чуму, которая сняла осаду Сиракуз Карфагеном в 396 г. до н. э. , с оспой, [3] многие ученые сходятся во мнении, что очень маловероятно, что такая серьезная болезнь, как variola major, избежала бы описания Гиппократа , если бы она существовала в Средиземноморском регионе во время его жизни. [42]
В то время как Антонинова чума , охватившая Римскую империю в 165–180 гг. н. э., могла быть вызвана оспой, [97] Святой Никасий Реймский стал покровителем жертв оспы, поскольку, как утверждается, пережил ее в 450 г. [3], а Святой Григорий Турский зафиксировал похожую вспышку во Франции и Италии в 580 г., что стало первым случаем использования термина «натуральная оспа» . [3] Другие историки предполагают, что арабские армии впервые принесли оспу из Африки в Юго-Западную Европу в VII и VIII веках. [3] В IX веке персидский врач Разес дал одно из самых точных описаний оспы и первым отличил оспу от кори и ветрянки в своем труде «Китаб фи аль-джадари ва-аль-хасбах» ( «Книга об оспе и кори » ). [98] В Средние века в Европе произошло несколько вспышек оспы. Однако оспа не распространилась там до тех пор, пока рост населения и мобильность, отмеченные крестовыми походами, не позволили ей это сделать. К XVI веку оспа укрепилась в большей части Европы, [3] где уровень смертности от нее достигал 30 процентов. Это эндемическое возникновение оспы в Европе имеет особое историческое значение, поскольку последовательные исследования и колонизация европейцами, как правило, распространяли болезнь на другие страны. К XVI веку оспа стала преобладающей причиной заболеваемости и смертности во многих частях мира. [3]
Не было никаких достоверных описаний заболеваний, похожих на оспу, в Америке до того, как европейцы в 15 веке н. э. начали исследовать ее на запад. [45] Оспа была завезена на карибский остров Эспаньола в 1507 году, а на материк — в 1520 году, когда испанские поселенцы с Эспаньолы прибыли в Мексику, непреднамеренно принеся с собой оспу. Поскольку коренное население америндов не имело приобретенного иммунитета к этой новой болезни, их народы были уничтожены эпидемиями. Такие нарушения и потери населения стали важным фактором в завоевании испанцами ацтеков и инков . [ 3] Аналогичным образом, английское поселение на восточном побережье Северной Америки в 1633 году в Плимуте, штат Массачусетс, сопровождалось опустошительными вспышками оспы среди коренного населения Америки, [99] а впоследствии и среди коренных колонистов. [100] Показатели летальности во время вспышек среди коренных американцев достигали 90%. [101] Оспа была завезена в Австралию в 1789 году и снова в 1829 году, [3] хотя колониальные хирурги, которые к 1829 году пытались отличить оспу от ветряной оспы (которая могла быть почти одинаково смертельной для аборигенов), разделились во мнениях относительно того, была ли эпидемия 1829–1830 годов ветряной оспой или оспой. [102] Хотя оспа никогда не была эндемичной на континенте, [3] она была описана как основная причина смерти среди аборигенов в период с 1780 по 1870 год. [103]
.svg/1280px-Global_number_of_reported_smallpox_cases_(1920-2016).svg.png)
К середине XVIII века оспа стала основным эндемическим заболеванием во всем мире, за исключением Австралии и небольших островов, нетронутых внешними исследованиями. В Европе XVIII века оспа была основной причиной смерти, убивая, по оценкам, 400 000 европейцев каждый год. [104] До 10 процентов шведских младенцев умирали от оспы каждый год, [18] а уровень смертности младенцев в России мог быть еще выше. [92] Широкое использование вариоляции в нескольких странах, особенно в Великобритании, ее североамериканских колониях и Китае, несколько снизило влияние оспы на богатые классы во второй половине XVIII века, но реального снижения ее заболеваемости не произошло, пока вакцинация не стала обычной практикой к концу XIX века. Улучшенные вакцины и практика повторной вакцинации привели к существенному сокращению случаев заболевания в Европе и Северной Америке, но оспа оставалась практически неконтролируемой во всем остальном мире. К середине 20-го века variola minor встречалась вместе с variola major в разных пропорциях во многих частях Африки. Пациенты с variola minor испытывают только легкое системное заболевание, часто остаются мобильными в течение всего течения болезни и, следовательно, способны легче распространять болезнь. Заражение вирусом variola minor вызывает иммунитет против более смертоносной формы variola major. Таким образом, по мере того, как variola minor распространялась по всем США, в Канаду, страны Южной Америки и Великобританию, она стала доминирующей формой оспы, что еще больше снизило уровень смертности. [3]
Первое четкое упоминание о прививке от оспы было сделано китайским автором Вань Цюанем (1499–1582) в его труде «Доучжэнь синьфа» (痘疹心法, «Учения о сыпи»), опубликованном в 1549 году, [105] с самыми ранними намеками на эту практику в Китае в X веке. [106] В Китае порошкообразные струпья оспы вдували в нос здоровым людям. Затем люди заболевали в легкой форме и с тех пор были невосприимчивы к ней. Уровень смертности от этой техники составлял 0,5–2,0%, но это было значительно меньше, чем уровень смертности от самой болезни в 20–30%. Два отчета о китайской практике прививки были получены Королевским обществом в Лондоне в 1700 году: один от доктора Мартина Листера , который получил отчет от сотрудника Ост-Индской компании, работавшего в Китае, и другой от Клоптона Хейверса . [107] Вольтер (1742) сообщает, что китайцы практиковали прививку от оспы «в течение этих ста лет». [75] Вариоляцию также наблюдала в Турции леди Мэри Уортли Монтегю , которая позже ввела ее в Великобритании. [108]
Одно из первых упоминаний о возможности искоренения оспы было сделано в связи с работой Джонни Нотиона , самоучки-инокулятора из Шетландских островов , Шотландия. Нотионс успешно лечил людей по крайней мере с конца 1780-х годов с помощью метода, разработанного им самим, несмотря на отсутствие формального медицинского образования. [109] [110] Его метод включал в себя воздействие торфяного дыма на гной оспы , закапывание его в землю с камфарой на срок до 8 лет, а затем введение вещества в кожу человека с помощью ножа и закрытие разреза капустным листом. [111] Считалось, что он не потерял ни одного пациента. [111] Артур Эдмондстон в своих трудах о методе Нотиона, опубликованных в 1809 году, утверждал: «Если бы каждый врач был столь же одинаково успешен в лечении этой болезни, как он, оспу можно было бы изгнать с лица земли, не нанося вреда организму и не оставляя никаких сомнений относительно этого факта». [112]
Английский врач Эдвард Дженнер продемонстрировал эффективность коровьей оспы для защиты людей от натуральной оспы в 1796 году, после чего были предприняты различные попытки искоренить оспу в региональном масштабе. В России в 1796 году первый ребенок, получивший это лечение, получил имя «Вакцинов» от Екатерины Великой и получил образование за счет государства. [113]
Введение вакцины в Новый Свет произошло в Тринити, Ньюфаундленд, в 1800 году доктором Джоном Клинчем , другом детства и коллегой Дженнера по медицине. [114] Еще в 1803 году испанская корона организовала экспедицию Балмиса для транспортировки вакцины в испанские колонии в Америке и на Филиппинах и создания там программ массовой вакцинации. [115] Конгресс США принял Закон о вакцинах 1813 года, чтобы гарантировать, что безопасная вакцина против оспы будет доступна для американского населения. Примерно к 1817 году в Голландской Ост-Индии существовала надежная государственная программа вакцинации . [116]
26 августа 1807 года Бавария стала первой страной в мире, которая ввела обязательные прививки. Баден последовал за ней в 1809 году, Пруссия в 1815 году, Вюртемберг в 1818 году, Швеция в 1816 году и Германская империя в 1874 году через Закон о вакцинации Рейха. [117] [118] В лютеранской Швеции протестантское духовенство сыграло пионерскую роль в добровольной вакцинации от оспы еще в 1800 году. [119] Первая вакцинация была проведена в Лихтенштейне в 1801 году, а с 1812 года вакцинация стала обязательной. [120]
В Британской Индии была запущена программа по распространению вакцинации от оспы с помощью индийских вакцинаторов под наблюдением европейских чиновников. [121] Тем не менее, британские усилия по вакцинации в Индии, и в Бирме в частности, были затруднены местным предпочтением инокуляции и недоверием к вакцинации, несмотря на жесткое законодательство, улучшение местной эффективности вакцины и консерванта вакцины, а также образовательные усилия. [122] К 1832 году федеральное правительство Соединенных Штатов создало программу вакцинации от оспы для коренных американцев . [123] В 1842 году Соединенное Королевство запретило инокуляцию, позже перейдя к обязательной вакцинации . Британское правительство ввело обязательную вакцинацию от оспы Актом парламента в 1853 году. [124]
В Соединенных Штатах с 1843 по 1855 год сначала Массачусетс , а затем и другие штаты требовали вакцинации от оспы. Хотя некоторые не одобряли эти меры, [92] скоординированные усилия по борьбе с оспой продолжались, и болезнь продолжала уменьшаться в богатых странах. В Северной Европе ряд стран ликвидировали оспу к 1900 году, а к 1914 году заболеваемость в большинстве промышленно развитых стран снизилась до сравнительно низкого уровня.
Вакцинация продолжалась в индустриальных странах в качестве защиты от повторного завоза до середины и конца 1970-х годов. Австралия и Новая Зеландия являются двумя заметными исключениями; ни одна из них не испытала эндемической оспы и никогда не вакцинировалась широко, полагаясь вместо этого на защиту расстоянием и строгие карантины. [125]
Первая попытка искоренить оспу в масштабах полушария была предпринята в 1950 году Панамериканской организацией здравоохранения . [126] Кампания увенчалась успехом в ликвидации оспы во всех странах Америки, за исключением Аргентины, Бразилии, Колумбии и Эквадора. [125] В 1958 году профессор Виктор Жданов , заместитель министра здравоохранения СССР , призвал Всемирную ассамблею здравоохранения предпринять глобальную инициативу по искоренению оспы. [127] Предложение (Резолюция WHA11.54) было принято в 1959 году. [127] На тот момент от оспы ежегодно умирало 2 миллиона человек. В целом прогресс в деле искоренения был разочаровывающим, особенно в Африке и на Индийском субконтиненте . В 1966 году была сформирована международная группа — Подразделение по ликвидации оспы — под руководством американца Дональда Хендерсона . [127] В 1967 году Всемирная организация здравоохранения активизировала усилия по ликвидации оспы во всем мире, ежегодно выделяя на эти цели 2,4 миллиона долларов, и внедрила новый метод наблюдения за заболеваниями, предложенный чешским эпидемиологом Карелом Рашкой . [128]
В начале 1950-х годов в мире ежегодно регистрировалось около 50 миллионов случаев заболевания оспой. [10] Чтобы искоренить оспу, необходимо было остановить распространение каждой вспышки путем изоляции случаев и вакцинации всех, кто жил поблизости. [129] Этот процесс известен как «кольцевая вакцинация». Ключом к этой стратегии был мониторинг случаев в сообществе (известный как надзор) и сдерживание.
Первоначальная проблема, с которой столкнулась группа ВОЗ, заключалась в недостаточной отчетности о случаях заболевания оспой, поскольку многие случаи не попадали в поле зрения властей. Тот факт, что люди являются единственным резервуаром для заражения оспой (вирус заражал только людей, а не других животных), и что не существовало носителей, сыграл значительную роль в искоренении оспы. ВОЗ создала сеть консультантов, которые помогали странам в организации мероприятий по надзору и сдерживанию. На раннем этапе пожертвования вакцины осуществлялись в основном Советским Союзом и Соединенными Штатами, но к 1973 году более 80 процентов всей вакцины производилось в развивающихся странах. [125] Советский Союз предоставил полтора миллиарда доз в период с 1958 по 1979 год, а также медицинский персонал. [130]
Последняя крупная вспышка оспы в Европе произошла в 1972 году в Югославии после того, как паломник из Косово вернулся с Ближнего Востока, где он заразился вирусом. Эпидемия заразила 175 человек, 35 из которых умерли. Власти объявили военное положение , ввели карантин и провели масштабную повторную вакцинацию населения, заручившись помощью ВОЗ. Через два месяца вспышка была прекращена. [131] До этого в мае-июле 1963 года в Стокгольме , Швеция, была зафиксирована вспышка оспы, завезенная с Дальнего Востока шведским моряком; с ней справились с помощью карантинных мер и вакцинации местного населения. [132]
К концу 1975 года оспа сохранилась только в районе Африканского Рога . Условия были очень тяжелыми в Эфиопии и Сомали , где было мало дорог. Гражданская война, голод и беженцы еще больше усложнили задачу. Интенсивная программа наблюдения, сдерживания и вакцинации была проведена в этих странах в начале и середине 1977 года под руководством австралийского микробиолога Фрэнка Феннера . По мере приближения кампании к своей цели Феннер и его команда сыграли важную роль в проверке ликвидации. [134] Последний естественный случай местной оспы ( Variola minor ) был диагностирован у Али Маоу Маалина , повара больницы в Мерке, Сомали , 26 октября 1977 года. [33] Последний естественный случай более смертоносной Variola major был обнаружен в октябре 1975 года у трехлетней девочки из Бангладеш , Рахимы Бану . [40]
Глобальная ликвидация оспы была сертифицирована на основе интенсивной проверки комиссией выдающихся ученых 9 декабря 1979 года и впоследствии одобрена Всемирной ассамблеей здравоохранения 8 мая 1980 года. [10] [135] Первые два предложения резолюции гласят:
Рассмотрев развитие и результаты глобальной программы по ликвидации оспы, начатой ВОЗ в 1958 году и активизированной с 1967 года… торжественно заявляет, что мир и его народы обрели свободу от оспы, которая была самой разрушительной болезнью, с древнейших времен охватившей многие страны в форме эпидемии, оставляя после себя смерть, слепоту и увечья, и которая всего лишь десятилетие назад свирепствовала в Африке, Азии и Южной Америке. [136]
Стоимость усилий по искоренению с 1967 по 1979 год составила около 300 миллионов долларов США. Примерно треть поступила из развитых стран, которые в значительной степени искоренили оспу десятилетиями ранее. Соединенные Штаты, крупнейший вкладчик в программу, как сообщается, возмещали эти инвестиции каждые 26 дней за счет денег, не потраченных на вакцинацию, и расходов на заболеваемость. [137]
Последний случай оспы в мире произошел во время вспышки в Соединенном Королевстве в 1978 году . [138] Медицинский фотограф Джанет Паркер заразилась этой болезнью в Медицинской школе Университета Бирмингема и умерла 11 сентября 1978 года. Хотя остается неясным, как Паркер заразилась, было установлено, что источником инфекции был вирус натуральной оспы, выращенный в исследовательских целях в лаборатории Медицинской школы. [139] [140] Все известные запасы оспы во всем мире были впоследствии уничтожены или переданы в две назначенные ВОЗ референс-лаборатории с помещениями BSL-4 — Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) и Государственный научно-исследовательский центр вирусологии и биотехнологии Советского Союза (ныне России) «Вектор» . [141]
ВОЗ впервые рекомендовала уничтожить вирус в 1986 году, а затем установила дату уничтожения на 30 декабря 1993 года. Это было отложено до 30 июня 1999 года. [142] Из-за сопротивления со стороны США и России в 2002 году Всемирная ассамблея здравоохранения согласилась разрешить временное сохранение запасов вируса для конкретных исследовательских целей. [143] Уничтожение существующих запасов снизит риск, связанный с продолжающимися исследованиями оспы; запасы не нужны для реагирования на вспышку оспы. [144] Некоторые ученые утверждают, что запасы могут быть полезны при разработке новых вакцин, противовирусных препаратов и диагностических тестов; [145] обзор 2010 года, проведенный группой экспертов в области общественного здравоохранения, назначенных ВОЗ, пришел к выводу, что сохранение запасов вируса США и Россией не служит никакой существенной цели общественного здравоохранения. [146] Последняя точка зрения часто поддерживается в научном сообществе, особенно среди ветеранов Программы ВОЗ по ликвидации оспы. [147]
31 марта 2003 года в Санта-Фе, штат Нью-Мексико , внутри конверта в книге 1888 года о медицине Гражданской войны были обнаружены струпья оспы . [148] На конверте было написано, что он содержит струпья от вакцинации, и это дало ученым из CDC возможность изучить историю вакцинации от оспы в Соединенных Штатах.
1 июля 2014 года шесть запечатанных стеклянных флаконов с оспой, датированных 1954 годом, вместе с флаконами с образцами других патогенов были обнаружены в холодильной камере в лаборатории FDA в Национальном институте здравоохранения в Бетесде, штат Мэриленд . Флаконы с оспой были впоследствии переданы на хранение в CDC в Атланте, где вирус, взятый по крайней мере из двух флаконов, оказался жизнеспособным в культуре. [149] [150] После проведения исследований CDC уничтожил вирус под наблюдением ВОЗ 24 февраля 2015 года. [151]
В 2017 году ученые из Университета Альберты воссоздали вымерший вирус оспы лошадей , чтобы продемонстрировать, что вирус натуральной оспы может быть воссоздан в небольшой лаборатории стоимостью около 100 000 долларов группой ученых без специальных знаний. [152] Это делает спор о сохранении неактуальным, поскольку вирус можно легко воссоздать, даже если все образцы будут уничтожены. Хотя ученые проводили исследования, чтобы помочь в разработке новых вакцин, а также проследить историю оспы, возможность использования методов в неблаговидных целях была немедленно признана, что подняло вопросы об исследованиях и правилах двойного назначения . [153] [154]
В сентябре 2019 года в российской лаборатории, где хранились образцы оспы, произошел взрыв газа, в результате которого пострадал один работник. Это произошло не вблизи зоны хранения вируса, и ни один образец не был скомпрометирован, но инцидент побудил пересмотреть риски для сдерживания. [155]
In 1763, Pontiac's War broke out as a Native American confederacy led by Pontiac attempted to counter British control over the Great Lakes region.[156][157][158] A group of Native American warriors laid siege to British-held Fort Pitt on June 22.[159] In response, Henry Bouquet, the commander of the fort, ordered his subordinate Simeon Ecuyer to give smallpox-infested blankets from the infirmary to a Delaware delegation outside the fort. Bouquet had discussed this with his superior, Sir Jeffrey Amherst, who wrote to Bouquet stating: "Could it not be contrived to send the small pox among the disaffected tribes of Indians? We must on this occasion use every stratagem in our power to reduce them." Bouquet agreed with the proposal, writing back that "I will try to inocculate [sic] the Indians by means of Blankets that may fall in their hands".[160] On 24 June 1763, William Trent, a local trader and commander of the Fort Pitt militia, wrote, "Out of our regard for them, we gave them two Blankets and an Handkerchief out of the Small Pox Hospital. I hope it will have the desired effect."[161][156] The effectiveness of this effort to broadcast the disease is unknown. There are also accounts that smallpox was used as a weapon during the American Revolutionary War (1775–1783).[162][163]
According to a theory put forward in Journal of Australian Studies (JAS) by independent researcher Christopher Warren, Royal Marines used smallpox in 1789 against indigenous tribes in New South Wales.[164] This theory was also considered earlier in Bulletin of the History of Medicine[165] and by David Day.[166] However it is disputed by some medical academics, including Professor Jack Carmody, who in 2010 claimed that the rapid spread of the outbreak in question was more likely indicative of chickenpox – a more infectious disease which, at the time, was often confused, even by surgeons, with smallpox, and may have been comparably deadly to Aborigines and other peoples without natural immunity to it.[167] Carmody noted that in the 8-month voyage of the First Fleet and the following 14 months there were no reports of smallpox amongst the colonists and that, since smallpox has an incubation period of 10–12 days, it is unlikely it was present in the First Fleet; however, Warren argued in the JAS article that the likely source was bottles of variola virus possessed by First Fleet surgeons. Ian and Jennifer Glynn, in The life and death of smallpox, confirm that bottles of "variolous matter" were carried to Australia for use as a vaccine, but think it unlikely the virus could have survived till 1789.[103] In 2007, Christopher Warren offered evidence that the British smallpox may have been still viable.[168] However, the only non-Aborigine reported to have died in this outbreak was a seaman called Joseph Jeffries, who was recorded as being of "American Indian" origin.[169]
W. S. Carus, an expert in biological weapons, has written that there is circumstantial evidence that smallpox was deliberately introduced to the Aboriginal population.[170] However Carmody and the Australian National University's Boyd Hunter continue to support the chickenpox hypothesis.[171] In a 2013 lecture at the Australian National University,[172] Carmody pointed out that chickenpox, unlike smallpox, was known to be present in the Sydney Cove colony. He also suggested that all c. 18th century (and earlier) identifications of smallpox outbreaks were dubious because: "surgeons … would have been unaware of the distinction between smallpox and chickenpox – the latter having traditionally been considered a milder form of smallpox."[173]
During World War II, scientists from the United Kingdom, United States, and Japan (Unit 731 of the Imperial Japanese Army) were involved in research into producing a biological weapon from smallpox.[174] Plans of large scale production were never carried through as they considered that the weapon would not be very effective due to the wide-scale availability of a vaccine.[162]
In 1947, the Soviet Union established a smallpox weapons factory in the city of Zagorsk, 75 km to the northeast of Moscow.[175] An outbreak of weaponized smallpox occurred during testing at a facility on an island in the Aral Sea in 1971. General Prof. Peter Burgasov, former Chief Sanitary Physician of the Soviet Army and a senior researcher within the Soviet program of biological weapons, described the incident:
On Vozrozhdeniya Island in the Aral Sea, the strongest recipes of smallpox were tested. Suddenly I was informed that there were mysterious cases of mortalities in Aralsk. A research ship of the Aral fleet came to within 15 km of the island (it was forbidden to come any closer than 40 km). The lab technician of this ship took samples of plankton twice a day from the top deck. The smallpox formulation – 400 gr. of which was exploded on the island – "got her" and she became infected. After returning home to Aralsk, she infected several people including children. All of them died. I suspected the reason for this and called the Chief of General Staff of the Ministry of Defense and requested to forbid the stop of the Alma-Ata–Moscow train in Aralsk. As a result, the epidemic around the country was prevented. I called Andropov, who at that time was Chief of KGB, and informed him of the exclusive recipe of smallpox obtained on Vozrazhdenie Island.[176][177]
Others contend that the first patient may have contracted the disease while visiting Uyaly or Komsomolsk-on-Ustyurt, two cities where the boat docked.[178][179]
Responding to international pressures, in 1991 the Soviet government allowed a joint U.S.–British inspection team to tour four of its main weapons facilities at Biopreparat. The inspectors were met with evasion and denials from the Soviet scientists and were eventually ordered out of the facility.[180] In 1992, Soviet defector Ken Alibek alleged that the Soviet bioweapons program at Zagorsk had produced a large stockpile – as much as twenty tons – of weaponized smallpox (possibly engineered to resist vaccines, Alibek further alleged), along with refrigerated warheads to deliver it. Alibek's stories about the former Soviet program's smallpox activities have never been independently verified.
In 1997, the Russian government announced that all of its remaining smallpox samples would be moved to the Vector Institute in Koltsovo.[180] With the breakup of the Soviet Union and unemployment of many of the weapons program's scientists, U.S. government officials have expressed concern that smallpox and the expertise to weaponize it may have become available to other governments or terrorist groups who might wish to use virus as means of biological warfare.[181] Specific allegations made against Iraq in this respect proved to be false.[182]
Famous historical figures who contracted smallpox include Lakota Chief Sitting Bull, Ramses V,[183] the Kangxi Emperor (survived), Shunzhi Emperor and Tongzhi Emperor of China, Emperor Komei of Japan (died of smallpox in 1867), and Date Masamune of Japan (who lost an eye to the disease). Cuitláhuac, the 10th tlatoani (ruler) of the Aztec city of Tenochtitlan, died of smallpox in 1520, shortly after its introduction to the Americas, and the Incan emperor Huayna Capac died of it in 1527 (causing a civil war of succession in the Inca empire and the eventual conquest by the Spaniards). More recent public figures include Guru Har Krishan, 8th Guru of the Sikhs, in 1664, Louis I of Spain in 1724 (died), Peter II of Russia in 1730 (died),[184] George Washington (survived), Louis XV of France in 1774 (died) and Maximilian III Joseph of Bavaria in 1777 (died).
Prominent families throughout the world often had several people infected by and/or perish from the disease. For example, several relatives of Henry VIII of England survived the disease but were scarred by it. These include his sister Margaret, his wife Anne of Cleves, and his two daughters: Mary I in 1527 and Elizabeth I in 1562. Elizabeth tried to disguise the pockmarks with heavy makeup. Mary, Queen of Scots, contracted the disease as a child but had no visible scarring.
In Europe, deaths from smallpox often changed dynastic succession. Louis XV of France succeeded his great-grandfather Louis XIV through a series of deaths of smallpox or measles among those higher in the succession line. He himself died of the disease in 1774. Peter II of Russia died of the disease at 14 years of age. Also, before becoming emperor, Peter III of Russia caught the virus and suffered greatly from it.[citation needed] He was left scarred and disfigured. His wife, Catherine the Great, was spared but fear of the virus clearly had its effects on her. She feared for the safety of her son, Paul, so much that she made sure that large crowds were kept at bay and sought to isolate him. Eventually, she decided to have herself inoculated by a British doctor, Thomas Dimsdale. While this was considered a controversial method at the time, she succeeded. Paul was later inoculated as well. Catherine then sought to have inoculations throughout her empire stating: "My objective was, through my example, to save from death the multitude of my subjects who, not knowing the value of this technique, and frightened of it, were left in danger." By 1800, approximately two million inoculations had been administered in the Russian Empire.[185]
In China, the Qing dynasty had extensive protocols to protect Manchus from Peking's endemic smallpox.
U.S. Presidents George Washington, Andrew Jackson, and Abraham Lincoln all contracted and recovered from the disease. Washington became infected with smallpox on a visit to Barbados in 1751.[186] Jackson developed the illness after being taken prisoner by the British during the American Revolution, and though he recovered, his brother Robert did not.[186] Lincoln contracted the disease during his presidency, possibly from his son Tad, and was quarantined shortly after giving the Gettysburg address in 1863.[186]
The famous theologian Jonathan Edwards died of smallpox in 1758 following an inoculation.[187]
Soviet leader Joseph Stalin fell ill with smallpox at the age of seven. His face was badly scarred by the disease. He later had photographs retouched to make his pockmarks less apparent.[188]
Hungarian poet Ferenc Kölcsey, who wrote the Hungarian national anthem, lost his right eye to smallpox.[189]
In the face of the devastation of smallpox, various smallpox gods and goddesses have been worshipped throughout parts of the Old World, for example in China and India. In China, the smallpox goddess was referred to as T'ou-Shen Niang-Niang (Chinese: 痘疹娘娘).[190] Chinese believers actively worked to appease the goddess and pray for her mercy, by such measures as referring to smallpox pustules as "beautiful flowers" as a euphemism intended to avert offending the goddess, for example (the Chinese word for smallpox is 天花, literally "heaven flower").[191] In a related New Year's Eve custom it was prescribed that the children of the house wear ugly masks while sleeping, so as to conceal any beauty and thereby avoid attracting the goddess, who would be passing through sometime that night.[191] If a case of smallpox did occur, shrines would be set up in the homes of the victims, to be worshipped and offered to as the disease ran its course. If the victim recovered, the shrines were removed and carried away in a special paper chair or boat for burning. If the patient did not recover, the shrine was destroyed and cursed, to expel the goddess from the house.[190]
In the Yoruba language smallpox is known as ṣọpọná, but it was also written as shakpanna, shopona, ṣhapana, and ṣọpọnọ. The word is a combination of 3 words, the verb ṣán, meaning to cover or plaster (referring to the pustules characteristic of smallpox), kpa or pa, meaning to kill, and enia, meaning human. Roughly translated, it means One who kills a person by covering them with pustules.[192] Among the Yorùbá people of West Africa, and also in Dahomean religion, Trinidad, and in Brazil, The deity Sopona, also known as Obaluaye, is the deity of smallpox and other deadly diseases (like leprosy, HIV/AIDS, and fevers). One of the most feared deities of the orisha pantheon, smallpox was seen as a form of punishment from Shopona.[193] Worship of Shopona was highly controlled by his priests, and it was believed that priests could also spread smallpox when angered.[193] However, Shopona was also seen as a healer who could cure the diseases he inflicted, and he was often called upon by his victims to heal them.[194] The British government banned the worship of the god because it was believed his priests were purposely spreading smallpox to their opponents.[194][193]
India's first records of smallpox can be found in a medical book that dates back to 400 CE. This book describes a disease that sounds exceptionally like smallpox.[191] India, like China and the Yorùbá, created a goddess in response to its exposure to smallpox. The Hindu goddess Shitala was both worshipped and feared during her reign. It was believed that this goddess was both evil and kind and had the ability to inflict victims when angered, as well as calm the fevers of the already affected.[195][92] Portraits of the goddess show her holding a broom in her right hand to continue to move the disease and a pot of cool water in the other hand in an attempt to soothe patients.[191] Shrines were created where many Indian natives, both healthy and not, went to worship and attempt to protect themselves from this disease. Some Indian women, in an attempt to ward off Shitala, placed plates of cooling foods and pots of water on the roofs of their homes.[196]
In cultures that did not recognize a smallpox deity, there was often nonetheless a belief in smallpox demons, who were accordingly blamed for the disease. Such beliefs were prominent in Japan, Europe, Africa, and other parts of the world. Nearly all cultures who believed in the demon also believed that it was afraid of the color red. This led to the invention of the so-called red treatment, where patients and their rooms would be decorated in red. The practice spread to Europe in the 12th century and was practiced by (among others) Charles V of France and Elizabeth I of England.[3] Afforded scientific credibility through the studies by Niels Ryberg Finsen showing that red light reduced scarring,[3] this belief persisted even until the 1930s.
the rarity of smallpox transmission via fomites suggests that mucosal exposure was not the primary means of transmission and is consistent with a preference for infection via the lower respiratory tract. The rarity of transmission on crowded buses and trains could be evidence that airborne transmission was not important. However, Fenner et al. (1988) state that transmission on public transport was rare because patients seldom traveled after becoming ill.
{{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help){{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help){{cite book}}: CS1 maint: others (link)With a foreword by Joseph Needham
This article incorporates text from this source, which is in the public domain.{{citation}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite book}}: CS1 maint: location (link)Slide 16–17
Definitions from Wiktionary
Media from Commons
Quotations from Wikiquote
Texts from Wikisource
Taxa from Wikispecies
