Михаил Супотницкий - Микроорганизмы, токсины и эпидемии

Сибиреязвенный микроб (Bacillus anthracis) — типичный обитатель почв, который можно обнаружить в любом регионе планеты. Однако вопрос о том, в какой форме он в ней присутствует — вегетативной или споровой и способен ли он в ней размножаться или только сохраняться между эпизоотиями, порождает споры уже более столетия. Известна точка зрения Р. Коха (1876), что бациллы сибирской язвы в болотистых местах, на берегах рек в жаркие месяцы размножаются и образуют споры. При повышении уровня воды или при усиливающемся течении, споры вместе с илом могут разноситься водой и попадать в траву затапливаемых выпасов. В те же годы Л. Пастер и его последователи придерживались противоположной точки зрения, в соответствии с которой почва не является активной средой, и возбудитель сибирской язвы может лишь сохраняться в ней в споровой форме. В дискуссии одержала верх школа Пастера. В нашей стране сходную точку зрения на невозможность размножения в почве В. anthracis высказывал Л.И. Громашевский (1949). Он считал, что в почве паразит не может найти благоприятных условий для своего существования. Это противоречило даже уже сделанным ранее наблюдениям. Еще в 1946 г. Ф. А. Терентьев обнаружил обильное размножение B. anthracis на пастбищах в трех стационарно неблагополучных пунктах за 2–4 недели до вспышки инфекции. Но и тогда победил «сильнейший». Только в начале 1980-х гг., после многочисленных экспериментов, было признано, что в оптимальных условиях возбудитель пребывает в почве не в анабиотической споровой форме, а совершает определенный цикл: вегетативные клетки — споры — вегетативные клетки и т. д. [Ипатенко Н. Г. и др., 1996]. Способность к «сапрофитному существованию» в почве и к спорообразованию, позволила возбудителю сибирской язвы не зависеть от восприимчивых животных и, в какой-то степени, от неблагоприятных для него условий внешней среды. Установлено, что размножению и проникновению В. anthracis в верхние слои почвы, а также в организм животных, способствуют некоторые культивируемые человеком травы (житняк, картофель, хрен, редис, турнепс) и беспозвоночные [Ипатенко Н. Г. и др., 1996]. Т. е., они, так же как и могильники, в отношении человека и домашних животных играют роль усилителей природного резервуара.

Теперь вернемся к вопросу времени для паразитических организмов. Из представленных данных следует, что жизненный цикл сибиреязвенного микроба можно разделить на две стадии — паразитическую и сапрофитическую [Ипатенко Н. Г. и др., 1996]. Какая из них сколько занимает по продолжительности? Обычно первая у чувствительного животного тянется не дольше 5 суток по нашему восприятию времени. Вторая стадия — это длительное пребывание в почве, в нашем восприятии — десятки, а то и сотни лет, в действительности — не поддающиеся восприятию миллионы лет. Возбудитель в течение всего это времени, в отличие от теплокровных, не умирает, так как размножается делением вегетативных клеток. Соотношение между стадиями по времени (в нашем восприятии) не в пользу первой. Нужна ли она вообще В. anthracis? Какая системная связь может образоваться между погибшей от сибирской язвы овцой и человеком, если он не употреблял в пищу мясо этой овцы? И можно ли все это вместе назвать «системой», а тем более «паразитарной»? Видимо, нет.

Об участии простейших в поддержании природных резервуаров сибирской язвы, не известно. Однако есть косвенные признаки возможности и задействования их в этом процессе. Например, появление капсулы у вегетативной формы сибиреязвенного микроба, проникшего в организм животного или человека. Для теплокровных организмов он случайный паразит и эволюционно они не могли быть тем фактором естественного отбора, который бы закрепил такой важный адаптационный признак. Да этого и не могло произойти в принципе, так как В. anthracis представляет собой более древний организм, чем позвоночные животные. Капсула, это элемент стратегии защиты микроорганизма от переваривания при фагоцитозе простейшими. Другим косвенным признаком является странная и необъяснимая периодичность эпизоотии в отдельных регионах, когда ее не удается связать с климатическими или какими-то иными факторами. Возможно, их удастся связать с биологическими циклами простейших.

Возбудитель лепры (Mycobacterium leprae) — микобактерия, вызывающая болезнь, уже тысячи лет известную под названием проказа, имеет природный резервуар в сфагнуме мохового болота [Литвин В.Ю и др., 1995]. Больной же человек — это только усилитель природного резервуара.

Патогенные для людей эрвинии (E. carotovora), псевдомонады (Р. сераеае, P. fluorescens, P. putida, P. aeruginosa) одновременно являются фитопатогенами. Патогенные иерсинии, листерии, сальмонеллы постоянно присутствуют в почвах и растения. Последние инфицируют домашних животных и грызунов, которые становятся вторичными резервуарами этих возбудителей в окружении человека [Литвин В.Ю и др., 1995].

Водный резервуар. Вода, это та среда, в которой произошло зарождение жизни. Водный резервуар, видимо, необычайно богат неизвестными и патогенными для наземных животных микроорганизмами, имеющими уникальные механизмы адаптации в обеих средах.

Псевдотуберкулезный микроб (Yersinia pseudotuberculosis) существует в водном резервуаре в гидробионтах. Зоопланктон (дафнии, циклопы) и бентосные животные (кольчатые черви, моллюски, личинки насекомых) обеспечивают циркуляцию возбудителя псевдотуберкулеза в водной экосистеме и поддерживают его численность на более высоком уровне, чем в почве или в воде, откуда иерсинии быстро исчезают в отсутствие хозяев. Высшие водные растения способны инфицироваться иерсиниями через корневую систему и сохранять их в вегетативных органах [Бухарин О.В., Литвин В.Ю., 1997].

Патогенные микобактерии являются этиологическими агентами большого количества разнообразных болезней, называемых микобактериозами. Давно известно, что инфицирование ими возможно не только от человека (М. tuberculosis), но и от птиц (M. avium), и от крупно рогатого скота (M. bovis). Однако из какого резервуара инфицируются птицы и скот, не ясно. Частичный ответ на этот вопрос можно найти в работе P. M. Ермаковой и соавт. (1995). По их данным у личинок кровососущих комаров наблюдается трансфазовая передача атипичных микобактерий, а сами они являются хорошей средой для развития и сохранения микобактерий в природе. Поскольку личинки развиваются в водоемах, расположенных вблизи от животноводческих помещений и на пастбищах, то инфицированные личинки через воду могут попадать в организм животных и птиц. Полученные данные согласуются с сообщениями о выделении патогенных и атипичных микобактерий из проб воды, взятых из прудов, канав и луж, и используемой для поения крупно рогатого скота, а также из опилок, соломы и сена.