Александр Шувалов – Микроб гениальности глазами микробиолога и психиатра. Междисциплинарное путешествие (страница 9)

Появление антибиотиков в первой половине XIX в. положило начало новой эпохи в медицине и новых проблем между микробами и человеком. Человечество, окрыленное появлением «волшебных пуль», способных «убить живое в живом, не вредя живому» торжествовало. Но радость эта оказалось недолгой и преждевременной. Уже через несколько лет после того, как первый антибиотик вошел в практику (а это был пенициллин) стали появляться сообщения о возникновении устойчивых к его действию микроорганизмов.

Вскоре выяснилось, что микробы задолго до появления человека научились создавать антибиотики – своего рода «оружие массового поражения». С его помощью в невидимом для нас мире между микроорганизмами ведется ожесточенная борьба за «место под солнцем». Бактерии существа изобретательные, они научились не только умело пользоваться этим оружием, но и эффективно защищаться от него разными способами, «записанными» в генах резистентности. Если вы помните, бактерии умеют делиться генетической информацией друг с другом. Гены резистентности очень быстро распространяются не только в популяции своего вида и рода, но и среди «дальних родственников». Поэтому массовое и часто нерациональное применение антибиотиков привело к появлению микроорганизмов разных видов, способных противостоять действию одного, нескольких и даже всех применяемых антибиотиков.

Устойчивые к антибиотикам микроорганизмы порождают новые проблемы. Так, начиная с 50-х годов XX в. и в наше время, увеличивается частота и тяжесть инфекционных осложнений, возникающих в медицинских учреждениях разного профиля. Кроме того, расширяется и изменяется видовой состав возбудителей. Все чаще опасность представляют микроорганизмы, которые раньше не вызывали инфекционно-воспалительных заболеваний. Речь идет о микроорганизмах, относящихся к группе условно-болезнетворных – это большая группа микроорганизмов, которые широко распространены, встречаются повсеместно. Часть из них постоянно проживает в нашем организме, а часть – свободноживущие, но при определенных обстоятельствах не прочь сменить место обитания.

Еще одной причиной, приводящей к увеличению опасности микробов, как ни странно, может быть научный прогресс. Появление новых знаний и технологий совершенствуют качество и поднимают медицинскую помощь на все более высокий уровень. Без всякого сомнения, это замечательно. Современная медицина достигла невероятных успехов. Но, некоторые события могут приводить к неожиданным результатам.

Все чаще высокотехнологичная медицинская помощь позволяет сохранить пациентам жизнь, но при этом их иммунитет нередко оказывается ослабленным, в силу тех или иных причин. Например, пациенты после трансплантации органов вынуждены принимать специальные препараты, подавляющие этот самый иммунитет, иначе трансплантированный орган будет отторгнут.

Мы постоянно взаимодействуем с микроорганизмами, и они различными путями стремятся попасть в нашу внутреннюю среду. Иммунные механизмы здорового человека легко изгоняют непрошенных гостей, но совсем по другому сценарию развиваются события в организме ослабленного человека, представляющего для микроорганизмов новую экологическую нишу. Ослабленный иммунитет, как и любое повреждение на теле человека – открытые настежь «ворота» для инфекции, на которых висит табличка «Добро пожаловать». беспрепятственное проникновение, питательные вещества, отсутствие адекватной реакции со стороны организма хозяина обеспечивают благоприятные условия для размножения новоиспеченному интервенту, и он начинает активно осваиваться, проявляя при этом свои агрессивные свойства. Перебираясь из организма одного хозяина в другой, он будет оттачивать свои болезнетворные свойства.

По данным Всемирной организации здравоохранения, микробу, кандидату в паразиты, достаточно сменить всего пять ослабленных хозяйских организмов, чтобы довести до совершенства свои потенциально болезнетворные способности и получить статус возбудителя инфекции. Способность микробов быстро приобретать устойчивость к антибиотикам наделяет убиквитарную9 бактерию свойствами монстра, с которым очень трудно, а порой невозможно бороться. Появление такого «гостя», в отделении реанимации, интенсивной терапии, хирургии, или ожогового отделения, не сулит ничего хорошего для их обитателей. Нередко визиты этих микробов, заметьте нами же спровоцированные, приводят к трагическим событиям.

Микроорганизмы, как, пожалуй, никакая другая форма жизни, испытывают постоянное давление окружающей среды и, поэтому, постоянно эволюционируют. Способность патогенных микроорганизмов изменять свои свойства под влиянием внешних факторов оказалась основной движущей силой в развитии и совершенствовании защитных механизмов высших животных. В давно сложившихся стабильных популяциях системы «паразит-хозяин» эволюционный отбор направлен на сохранение слабовирулентных вариантов паразитов и формирование устойчивости хозяев.

Но так происходит только в системах, неподвергающихся антропогенному влиянию. Человек, в ходе своей деятельности, вольно или невольно трансформирует взаимоотношения между паразитами и их хозяевами, вызывает дисбаланс в них, и тем самым изменяет направление естественно отбора, способствует большему проявлению болезнетворности паразитов и снижению защитных свойств хозяев.

Урбанизация, развитие научного, технического и промышленного прогресса обеспечивает появление новых нехарактерных для природы биоценозов, приводит к изменению предпочтений паразитов, они меняют не только свои традиционные пути и факторы передачи, но и самих хозяев. Одни микроорганизмы, возбудители традиционных заболеваний, получили широкое распространение, другие упрочили и повысили свою болезнетворность или приобрели ее благодаря активной деятельности человека (миграции, производство продуктов питания в промышленных объемах, использование консервантов для увеличения длительности хранения, применение антимикробных препаратов, вакцин и т.д.).

Когда-то, на заре эволюции, человек «подписал» договор об особых взаимоотношениях с микробами комменсалами и мутуалистами, но теперь нарушает его и провоцирует своих «партнеров» на проявление агрессивности вплоть до перехода в категорию паразитов.

Роль микроорганизмов в жизни человека действительно велика, без них жизнь немыслима. Они обеспечивают круговорот веществ в природе, разлагая органические остатки, участвуют в процессе формировании почв и полезных ископаемых, они необходимы нам для получения пищевых продуктов, лекарственных препаратов и т. д. В конце концов, микроорганизмы, обитающие в теле человека, очень важны для здоровья. Но есть и опасные микроорганизмы, они могут становится причиной заболеваний и даже гибели людей. Выступая регулятором численности человеческой популяции, микроорганизмы могут влиять на социальные процессы, определяющие развитие человечества.

1.5. Роль эпидемий в человеческой цивилизации

История человечества неразрывно связана с инфекционными заболеваниями. Некоторые из них порой охватывая города и страны, приобретали характер эпидемий, или даже пандемий, когда инфекция распространялась на целые континенты. Сохранившиеся до наших дней летописи хранят сведения о наиболее трагических событиях, связанных с массовыми заболеваниями. Смертоносные эпидемии оставили о себе память не только в исторических архивах, их следы отпечатались в биологии человека и его культурном наследии. Порой они оказывали глобальное влияние на социум, кардинально изменяя взгляды и мировоззрения людей, их судьбы и ход исторических событий. С уверенностью можно говорить о том, что современный облик человеческой цивилизации в некоторой степени формировался под влиянием эпидемий.

Как бы парадоксально это не звучало, но именно под влиянием опасных болезнетворных микроорганизмов человек, как биологический вид (Homo sapiens) приобрел весьма полезные для себя свойства и «научился» эффективно защищаться от многих инфекционных заболеваний. Одним из таких примеров могут быть взаимоотношения с вирусом Эпштейна-Барр, вызывающему инфекционный мононуклеоз (болезнь Филатова). Этот вирус чаще всего поражает детей в возрасте от года до пяти лет, а к 18 годам почти у 90% взрослого населения в организме уже имеются свидетельства контакта с этим вирусом. Инфекционный мононуклеоз распространен повсеместно, но при этом отмечается одна удивительная особенность: у детей и подростков Африканского континента вирус Эпштейна-Барр не просто вызывает инфекцию, а провоцирует развитие тяжелого опухолевого заболевания – лимфомы Беркитта (до 15 случаев на 100 000 населения; в 95% случаев патология связана с вирусом Эпштейна-Барр). Единичные случаи лимфомы Беркитта регистрируются по всему миру, но значительно реже (2—3 случая на 1 000 000 населения), а связь с вирусом отмечается только в 15—20% случаев. Долгое время этот факт оставался загадкой, но около десяти лет назад выяснилось, что иммунитет африканского населения имеет отличия, обусловливающие его высокую чувствительность к вирусу Эпштейна-Барр.

Дело в том, что на поверхности всех клеток нашего организма имеются особые структуры, называемые главными комплексами гистосовместимости или HLA (Human Leucocyte Antigens), они играют чрезвычайно важную роль в защите организма от инфекций, особенно вызванных внутриклеточными паразитами, в том числе вирусами. Когда в клетку попадает «чужой», то кусочки его белковых структур выставляются на поверхность клетки в ассоциации с HLA. Таким образом, иммунные клетки-солдаты узнают пораженные клетки и уничтожают их вместе с паразитом. Разнообразие генов, кодирующих синтез HLA, чрезвычайно велико (поэтому в популяции людей найти двух особей с одинаковым набором этих генов почти невозможно, это создает большие сложности с подбором подходящего донора при пересадке органов). Одним из вариантов генов HLA является HLA-А*11, который обеспечивает эффективную защиту от вируса Эпштейна-Барр. Оказалось, что среди коренного населения Африканского континента практически не встречаются люди с таким вариантом гена, зато он встречается у европейского населения; очень часто им обладают коренные жители Восточной Азии и Океании. Почему ген HLA-А*11 так неравномерно распределен среди современных людей, где-то густо, а где-то пусто? Откуда он вообще взялся? Чтобы разобраться в этом вопросе, нам придется вернуться в далекое прошлое…