Шетелдік инфекция • Сергей Глаголев • «Элементтер» бойынша танымал ғылым тапсырмалары • Биология

Шетелдік инфекция

Тапсырма

Соңғы уақытқа дейін тропикалық безгек Оңтүстік Америка үшін эндемикалық (жергілікті) ауру немесе оның қара құлмен бірге Африкадан әкелінетіні туралы пікірталастар болды. Қалай ойлайсыз, олар қандай деректер осы дауды шешу үшін пайдаланылуы мүмкін бе?


1-кеңес

Қазір бұл дау шешілді. Соңғы 20 жылда қандай деректерді (жаңа тәсілдермен алынған) ойлап шығыңыз және бұл дауды аяқтауға мүмкіндік беріңіз.


2-кеңес

Rod Plasmodium (безгектің патогендері) шамамен 200 түрді қамтиды, олардың бесеуі адамға паразит, ал қалғандары омыртқалы жануарлардың басқа түрлеріне жатады. Тропикалық безгек, проблемаға жатқызылған, плазмодияның бір түрінен туындаған. Көптеген масалардың маскүнемдері адам безгегіне жол береді. Anopheles. Мәселемізді шешудің тәсілін табу үшін осы ақпаратты қалай пайдалана алатындығыңызды қарастырыңыз.


Шешім

Бүгінгі күні тропикалық безгек (қоздырушы агент болып табылады) Plasmodium falciparum) Оңтүстік Американың көптеген аудандарында, әрине, эндемикалық (немесе эндемикалық) ауру, яғни сыртқы пациенттердің ағыны жоқ жергілікті тұрғындарда сақталады. Малайзияның Оңтүстік Америкаға ену уақыты туралы сұрақ туындайды деп үміттенемін: жаңа әлемді ашқаннан кейін еуропалықтар мен құл саудасының басталуы немесе осы оқиғалардан бұрын болған ба?

Әрбір адам тропикалық безгектің туған жері Африка деп санайды. Мұны көптеген фактілер қолдайды.

1. Ең жақын салыстырмалы Plasmodium falciparum P. reichenowi – Африкандық ірі маймылдардың паразиттері. Сонымен қатар, жақында бұл анықталды P. falciparum гориллаларды, шимпанзелерді және бонобостарды паразитеттендіреді. Басқа приматтар табиғатта безгектің осы «гуманоиды» түрлерінде ауыратыны белгілі (1-суретті қараңыз).

Сурет. 1. Плазмодияның кейбір түрлерінің жеңілдетілген филогенетикалық ағаштары. Біздің кейіпкеріміз, P. falciparum, адам мен гориляны ғана емес, сонымен қатар шимпанзелер мен бонобаларды да жұқтыруы мүмкін. Африкалық маймақтарда, қалай анықталды, плазмодияның тағы бірнеше жақын түрі паразиттік болып табылады. Жақын қарым-қатынас P. falciparum құс тұмауы безінің патогенділері ағымдағы деректермен расталмайды. Nature.com сайтынан сурет

2. Адамдық сызықтардың генетикалық әртүрлілігі P. falciparum (Адамдардың генетикалық әртүрлілігі сияқты) Африкадағы ең үлкен және бірте-бірте қашықтықтан азаяды. Әдетте, ең үлкен генетикалық әртүрлілік түрдің шығу тегіне тән, ол ол ұзақ уақыт бойы бар (бірақ басқа факторлар, әрине, оған әсер етуі мүмкін).

3. Тропикалық безгекпен гетерозиггозды тасымалдаушыларды қорғайтын көптеген зиянды мутациялар Африканың және / немесе Азияның ең жақын аймақтарында жоғары жиіліктерге жетеді. Бұл дегеніміз, бұл ауру да маңызды фактор болып табылады.

4. Африкандық анопейлердің масалардың түрлерi (Anopheles) Адамнан адамға безгектің берілуіне «нақтыланған», өйткені олар барлық басқа құрбандарға артықшылық береді. Олардың «антропофильді индексі» (олар келесі қан тамырымен адамға итеру ықтималдығы) 80-100% жетеді. Әлемнің басқа бөліктерінде әдетте 50% жетпейді. Бұл сондай-ақ, паразиттердің және оның екі хостының, масалардың және адамның ұзын ортақ эволюциясын көрсетеді.

Африкадан тропикалық безгек Африкадан басқа құрлықтарға келді. Бірақ жаңа әлемді қашан және қалай енген? Негізінен, үш негізгі сценарий бар. Біріншіден, ол солтүстік Еуразиядан адамдарға Америкадағы алғашқы көші-қон кезінде келді. Бір қарағанда, бұл сценарий фантастикалық – тропикалық безгек 1.5-2 жылдан аспайды деп саналады, және осындай уақыт ішінде, суық климат жағдайында, науқас анереймен безгекке жол беретін Берингия аймағына жете алмайды. Бірақ шынымен де P. falciparum кейде науқаста 10-13 жылға дейін өмір сүреді, сол себепті сіз жұқтырған адам Солтүстік Америка батыс жағалауы бойымен екі-үш мың километр жол жүріп, оның патогенді ыңғайлы тасымалдаушыларға «қалай әкелетінін» елестете аласыз. Екіншіден, әлдеқайда ықтимал сценарий – Колумбияға дейінгі трансуэнергетикалық байланыстар кезінде безгектің Солтүстік немесе Оңтүстік Америкаға енуі. Үшінші нұсқа – еуропалықтар (тек қана африкалық құлдар ғана емес, сонымен бірге еуропалықтар да оны әкелуі мүмкін болғандықтан, Америкада «ашылудан» кейін, тропикалық безгек Жерорта теңізінде кең таралғандықтан) тропикалық безгекке ену.

Кейбір себептермен көптеген археологтар мен тарихшылар Колумбияға дейінгі Америкада безгекті тапқысы келді (әйтпесе, Колумбияның бұрынғы әлеммен байланыстарының дәлелі ретінде). Бірақ оның қатысуының дәлелі өте аз. Кейбір жұмыстарда 1700 жылға дейінгі Колумбия дәуірінің мумияларында маларияның (тропикалық емес) патогендерінің болуы туралы айтылған. Олар антиденелермен анықталды. Мен қазіргі заманғы молекулалық әдістердің көмегімен дәлелдейтін бірде-бір жұмыс таба алмадым (мүмкін, саяси себептерге байланысты мумияларды зерттеу қиынға соқты).

Тағы бір аргумент – индейлердің безгекпен емдеуге арналған киноналды қабығын пайдалану – өте нашар негізделген. Еуропалықтар Американы ашқаннан кейін 150-200 жылдан кейінгі хинна ағашы туралы білді, бұл иезуиттер оны Еуропаға антималярлық есірткі ретінде әкелді, және олар, әйтеуір, оның антималярлық әсерін анықтады. Индейцы, еуропалықтармен байланыста болғанға дейін, кебін қолданған. Бірақ бұл үшін – белгісіз. Ол басталғаннан бері белгілі емес – қазба кезінде ешқандай іздер табылған жоқ. Инкастың тірі жазбаша дереккөздерінде безгектің симптомдары бар крингон ағаштары немесе аурулар туралы айтылмаған. «Колумбияға дейінгі» малярийдің болуына қарсы қосымша тарихи дәлел Еуропадағы дамудың алғашқы кезеңіндегі инфекциялардан аз зардап шекті. Импорттық инфекциялардан белгілі болғандай, жергілікті тұрғындар ғана қаза болды. Экваторлық Африканы дамыта отырып, бәрі керісінше болды: еуропалықтар безгектен және сары безгектен шығады.

Безгекке төзімділікті арттыратын жергілікті (үнді) этникалық топтар арасында соңғы уақытқа дейін ұсынылуы мүмкін, Америкада безгектің ертерек енуіне қарсы негізгі дәлел болып табылады.Бірақ қазір плазмодияның генетикасы өздеріне дәлелді тоқтатты. Жақында ауқымды зерттеу барысында популяциялар зерттелді. P. falciparum Оңтүстік Американың әртүрлі бөліктерінен әкелінетін Африкадағы әртүрлі жерлерден – олар алынған жерлерде (E. Yalcindag et al., 2012. Оңтүстік Американың Plasmodium falciparum-дің көп тәуелсіз енгізуі) Америкалық популяциялардың барлығы дерлік африкалық популяциялардан бөлініп алынғаны анықталды. Қызықты жаңа нәтиже – екі скилл бар екен. Плазмодияның бір желісі Африкадан бұрынғы испан империясына (Батыс Үндістан, қазіргі Мексика және Колумбия аумағы арқылы), ал екіншісі бұрынғы Португал империясына қазіргі Бразилия аумағына енген. Плазмодиядағы ежелгі оқшауланған популяциялардың іздері табылған жоқ. Сонымен, әлі де құлдар …


Кейінгі сөз

Өте қарапайым, ғалымдардың аурулардың тарихы туралы пікірін ескере отырып, екі төтенше жағдайды айыруға болады. Біріншіден, барлық «адам» аурулары жақында пайда болды және неолит революциясы кезінде немесе тіпті кейінірек үй жануарларынан адамға жіберілді. Д.Даймонд өзінің «Guns, microbes and steel» атты әйгілі кітабында бұл пікірді дәйекті түрде сақтайды. Кестелердің бірінде, ол адамдар тауық пен үйректерден безгекке, сондай-ақ, туберкулезге және кішкентай балаға сиырдан түскенін айтады.Алмаз өте кінәлі емес: 90-шы жылдардың соңында, кітаптың бірінші басылымы шыққан кезде, көптеген ғалымдар бұл туралы ойлады (бірақ Алмаз туралы үндемегені туралы басқа көзқарастар болған).

Екінші төтенше – барлық паразиттер (оның ішінде вирустар мен бактериялар) олардың иелерімен бірге дамыған деген болжам. Осы тұжырымдамаға сәйкес, плазмодтық түрлердің, мысалы, бонобо және шимпанзе арасындағы айырмашылық шамамен 2-3 миллион жыл бұрын (осы тығыз байланысты түрлерді бөлу кезінде) және 5-6 миллион жыл бұрын адам мен шимпанзе плазмодиейінің болуы керек еді.

Осы экстремалды пікірлердің екеуі де дұрыс емес болып шықты. Осылайша, адамның шалшық вирусына ең жақын патогендік вакцина вирусына жатпайды, ал африкалық кеміргіштердің біреуінің вирусы. Туберкулез қазіргі Африкада 70 мың жыл бұрын (әлдеқайда ертерек) Африкадағы «прото-туберкулез» инфекциясынан заманауи адам ауруы ретінде пайда болды және керісінше, адамнан бұрынғы сиырларға және басқа тұяқтыларға таратылды.

Оба пайда болғаны мүлде күтпеген еді («соңғы ғылыми деректерге» сәйкес). Бұл керемет микробтар, шамасы, шамамен 10 000 жыл бұрын пайда болды, бірақ ауыл шаруашылығының пайда болуымен, синентроптық кеміргіштермен және жоғары тығыздығы жоғары халықтың пайда болуымен байланыссыз.Бұл ата-бабалар түрлерінен (ерсиниоздың қоздырғышы), ең алдымен, Орталық Азиядағы популяциялардағы. Микробты негізгі сатып алу Пла протеин-протеазының кодталатын плазмиді болып табылады (Даниэль Л. Зимблер және т.б., 2015). Yersinia pestis-дің ерте пайда болуы қатаң тыныс жолдарының патогені, сондай-ақ Қара өлім. ажалсыз өлтіруші болды). Осы ақуыздың арқасында бактерия өкпеге көбейту мүмкіндігін алды және осы ақуыздағы кейінгі жалғыз аминқышқылдың алмасуы – адам организміндегі өкпеден таралу үшін.

Адамдар сондай-ақ үй жануарларынан емес, жақын туыстарынан – ата-баба паразиттерінің айырмашылығы арқылы емес, хосттың бір өзгерісі арқылы тропикалық безгекке ие болды. Адам ауруларының таралуының пайда болуы мен таралуы – бұл гүлденген аймақ. Молекулярлық әдістер осы салада жақсарған сайын фактілер тез жиналып, теориялар тез өзгереді. Шамамен бірнеше ай аралығымен 2010 жылға дейін трансфертті негіздейтін мақалалар жарық көрді P. falciparum шимпанзардан, бонободан және горилладан адам. Соңғы көзқарас жеңіске жетті, өйткені ол ең жақсы дәлелденді – зерттелген материалдың көлемі бойынша (2-суретті қараңыз).

Сурет. 2 Барлық адам сызығы анықталды P. falciparum – бұл түрдің бір түрі, гориллы бойынша паразификация. Nature.com сайтынан сурет

Бірақ, бұл өтпелі кезеңде, яғни «адамдық» безгек қалай болған? Бұл сұраққа әлі де нақты жауап жоқ екендігі анықталды. Қолда бар деректерге сәйкес «молекулярлық сағатты» калибрлеу қиын (туындаған проблемалар F. Prugnolle et al., 2011ж.). Безгек агенті қатерлі ісігінің пайда болуына жаңа көзқарас. Бағалау шамамен 10,000 жылдан 300 000 жылға дейін немесе одан да көп. Теңдестіру – бұл реттеудің тарихы. P. falciparum Еуразияда. Кейбір мақалаларда адамның ерте қоныс аударуымен, яғни 70 000- 50 000 жыл бұрын, қоныстанған деп есептеледі. Осы тұрғыдан пайда болған дәлелдердің бірі – Африкадан кетіп бара жатқанда, адамдардың генетикалық әртүрлілігінің төмендеуі және плазмодия. Басқа авторлардың пікірінше, Еуразиядағы әрбір «жергілікті жергілікті халық» өздерінің «меншікті» территориясына қоныстанғаннан кейін өзінің жеке «безгегіне» ие болды (мысалы, Р.Картердің және К.Н.Мендистің мақаласын қараңыз, безгек ауыртпалығының эволюциялық және тарихи аспектілері) ). Негізгі дәлел – көптеген мутациялар безгекке байланысты, әр түрлі популяцияларда әртүрлі гаплотиптердің бөлігі болып табылады. Бұл дегеніміз, олар дербес сатып алынған және Африкалық ата-бабаларынан мұра етілмеген. Жалпы, молекулалық биологтар бұл жерде көп жұмыс істейді.Қарапайым екі көзқарас дұрыс болуы мүмкін (неге деп ойлаймын).

Ақыр соңында – барлық осы «ақыл ойындары» туралы, мысалы, плазмодиан ДНҚ-ны оқшаулау үшін гориллы қоқысты зерттеу сияқты практикалық маңызы бар. Екі нәрсе анық көрінеді. Ең бастысы – жабайы приматтардың популяцияларында үнемі қатысады P. falciparum, адамдарға жұқтыруға қабілетті, тіпті барлық науқастарды емдеуге болатын болса да, безгектің толық жойылуын айту ерте болады. Сонымен қатар, шимпанзелер мен гориллалар арасында безгек деңгейі өте жоғары болды. Бұл тіпті шағын және жоғары оқшауланған популяцияларда тропикалық безгек тиімді түрде таралуы мүмкін дегенді білдіреді. Және бұл, өз кезегінде, өзінің тарихына жаңа жарық түсіре алады.


Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: