Андрей Сазонов - Коронавирус и другие инфекции: CoVарные реалии мировых эпидемий

Какими путями могут заражаться от человека дикие животные?

Да практически какими угодно – и воздушно-капельным, и фекально-оральным, когда болезнетворные микроорганизмы из экскрементов больного человека попадают в пищеварительный тракт животного, и через воду, и через кровососущих насекомых… Как шутят врачи, был бы микроб, а способ передачи найдется.

Что нужно, чтобы произошла эпидемическая вспышка?

Ответ прост. Для возникновения эпидемии нужно всего-навсего три фактора: возбудитель, пути его передачии восприимчивость к нему.

На вопрос, почему возникают эпидемии, ответить гораздо труднее. Хорошо, если можно проследить причинно-следственные связи. Например, связать эпидемию чумы с землетрясением или эпидемию холеры с пиком солнечной активности. Да, существует зависимость распространения холеры от солнечной активности, а если точнее, то от температуры воды. Чем теплее вода, тем больше в ней водорослей, рачков и прочих обитателей, с которыми так любят сожительствовать холерные вибрионы. В наше время температура воды мирового океана постепенно увеличивается, так что ждите сюрпризов от вибриона.

Почему вдруг спящий микроб активизировался и вызвал массовое заражение, понятно не всегда. Но объективная причина тем не менее есть, просто так в природе ничего не происходит. Или обстоятельства складываются благоприятным образом (благоприятным для возбудителя, разумеется), или его активность возрастает по «внутренним причинам», вследствие мутаций, или же у жертв возбудителя снижается сопротивляемость из-за ухудшения жизненных условий, изменения климата либо все тех же мутаций. Правда, в человеческой популяции новые признаки появляются гораздо медленнее, чем среди микроорганизмов. Можете объяснить, почему так происходит?

Конечно же, из-за разных темпов размножения. Полезные признаки закрепляются в популяции при размножении их обладателей. В каждом поколении полезного становится все больше, и больше и так продолжается до тех пор, пока полезный признак не закрепится в качестве видового признака, то есть станет присутствовать у подавляющего большинства представителей данного биологического вида. Сравните темпы размножения человека с темпами бактерий (некоторые из которых могут делиться каждые 20 минут) и сделайте выводы.

Кстати, а знаете ли вы, что такое мутация? С научной точки зрения, а не «ну это вообще-то такое…». Мутацией называется стойкое изменение генома (совокупности генов данного организма), приводящее к изменению наслед-ственной информации. Слово «стойкое» означает в данном случае, что это изменение может передаваться потомкам.

Словом, мутация может затрагивать отдельный ген или же хромосому, то есть молекулу ДНК. Генные мутации представляют собой изменение строения одного гена – одного участка хромосомы. Мутации, которые изменяют структуру хромосом, называются хромосомными перестройками или просто хромосомными мутациями. Как происходит такая перестройка? По-разному. Две хромосомы могут обменяться своими сегментами (есть у хромосом такое свойство), или же при копировании молекулы ДНК в рамках подготовки к делению клетки какой-то сегмент может выпасть, а то и скопироваться дважды.

Факторы, которые вызывают мутацию, называют мутагенными факторами либо мутагенами. Мутагены воздействуют на молекулы ДНК, изменяя их структуру, а также могут повреждать некоторые белки, участвующие в копировании. По своей природе мутагены подразделяются на физические, химические и биологические. Самыми известными физическими мутагенами являются различные виды ионизирующего излучения: ультрафиолетовое [30], нейтронное, рентгеновское, гамма-излучение и др. Эти излучения называются ионизирующими благодаря своей способности образовывать ионы из нейтральных атомов или молекул в тех веществах, через которые они проходят. При ионизации в молекулах ДНК возникают разрывы. Чем больше разрывов – тем больше ошибок при их ликвидации – тем больше мутаций.

Высокие или низкие температуры также могут вызывать мутации, но, в отличие от ионизирующего излучения, мутагенное действие температур избирательно. Например, у ржи или пшеницы температуры никаких мутаций не вызывают, а вот у мушек-дрозофил повышение температуры окружающей среды на 10 °C увеличивает частоту мутаций в три раза!

Химических мутагенов существует великое множество – счет им идет на тысячи. У них у всех есть одно общее свойство: это химически активные вещества, охотно вступающие в реакцию с другими веществами. О нынешнем загрязнении окружающей среды сказано столько, что углубляться в эту тему нет никакой необходимости. Надо только уточнить, что мутагены действуют на все живые организмы без исключения. Мы такие разные, а нуклеиновые кислоты у всех, по сути, одни и те же. Строение конкретных молекул разное, но физико-химические свойства примерно одинаковы.

Представляете ли вы жизнь микроорганизмов-паразитов во всей ее беспросветной мрачности? На первый взгляд может показаться, что эти паразиты (в прямом и переносном смыслах) живут замечательно, ведь у них есть все, о чем может мечтать живое создание: уютная среда обитания, много пищи, возможность размножаться…

Уютная среда обитания? Ага, как же! Интересно, как бы вы себя чувствовали, если бы к вам домой то и дело пытались вломиться агрессивно настроенные и при этом вооруженные люди и они же норовили бы напасть на вас из-за каждого угла при выходе на улицу? А ведь именно так и живут несчастненькие микробы-паразиты до тех пор, пока им не удается сломать иммунную защиту. Но тут уж как фишка ляжет: или паразиты уничтожат защиту, или иммунная система уничтожит паразитов. Но это только часть тех тягот и лишений, которые испытывают наши маленькие враги. Время от времени им приходится покидать обжитые организмы хозяев и выходить в «открытый космос» – во внешнюю среду. Надо же искать новых хозяев. А во внешней среде столько напастей: и свет, и холод, и сухость, и многое другое! Вылетит, скажем, при чихании двести тысяч вирусов, а до новых хозяев доберется тысяч двадцать-тридцать. Это жизнь, детка, она такая!

Поймите правильно, никто не собирается вызвать у вас сочувствие к паразитам. Во-первых, они никакого сочувствия не вызывают, поскольку являются нашими заклятыми врагами. Во-вторых, книга, которую вы читаете, является научно-популярной, а в научно-популярной литературе эмоциям места нет. Если бы автор хотел пробить читателей на слезу, то он бы написал меланхолическую поэму «Песня о вибрионе» или же романтическую пьесу «Плазмодий и Йерсиния». Но у автора другая задача. Он хотел показать, как тяжела жизнь микробов-паразитов, для того чтобы было понятно, какую огромную ценность имеют для них полезные признаки. Чем хуже жизнь, чем менее благоприятны условия окружающей среды, тем острее становится борьба за существование (выживание), тем больше ценятся полезные признаки. Образно говоря, если нас с вами естественный отбор мягко направляет в нужную сторону, то над паразитами он постоянно машет огненным мечом. Добавьте это обстоятельство к высокой скорости размножения микроорганизмов, и вы поймете, почему они так быстро изменяются.