Михаил Супотницкий - Микроорганизмы, токсины и эпидемии

Обе пандемии не привели к вымиранию вида Homo sapiens. Этого не случилось не из-за предпринятых людьми усилий по борьбе с возбудителями чумы или оспы, а благодаря тому, что они распознавались иммунной системой большинства из составляющих вид индивидуумов и немногочисленные переболевшие становились менее восприимчивыми к новому заражению. Растянутость этих пандемических процессов во времени и по территории, обусловленная тем, что массовая смертность обрывала контакты между инфицированными популяциями, позволила сформироваться популяциям людей, чья устойчивость к чуме и оспе закреплялась уже на генетическом уровне [Ampel N., 1991; см. рис. 47]. Однако распространившийся в начале XX века вирус гриппа А как бы «учел» возможные усилия противоэпидемических служб по созданию искусственного коллективного иммунитета и благодаря постоянной смене своего серотипа более полувека (до появления эффективных вакцин и еще по каким-то неизвестным причинам) был им неподконтролен.

Таким образом, можно прийти к выводу, что пандемии инфекционных болезней сопровождались двумя дополняющими друг друга процессами. Один из них — биологический, проявлялся в том, что вид Homo sapiens периодически сокращал свою численность под воздействием микроорганизмов-паразитов, временно использовавших человеческие популяции как территории своего обитания и размножения. Отдельные популяции приобретали способность распознавать эти микроорганизмы и препятствовать их размножению, а в последующем восстанавливали свою численность (рис. 63).

Рис. 63. Схематическое изображение стадий эпидемического процесса, вызванного микроорганизмом, использующим первую стратегию паразитизма. Границы между описанными стадиями условны, продолжительность стадий также может колебаться в широких пределах [Бакулов И. А. и др., 1997]. Эпидемии самоограничиваются в пределах отдельных популяций, либо их приостанавливает активное вмешательство человека. Пандемия — явление качественно иного порядка, чем локальная эпидемия. На уровне субъективного восприятия каждая новая пандемия выглядит так, как будто она учитывает неудачи предыдущей и хотя бы на шаг опережает возможности науки данного исторического периода.

Возбудитель такой болезни не мог существовать исторически долго в человеческих популяциях. Он либо параллельно существовал в другой экологической нише, как, например, возбудитель чумы, либо удалялся из популяций людей без формирования нового резервуара, что, по мнению многих эпидемиологов, и произошло с возбудителем натуральной оспы.

Социальный процесс проявлялся в постоянном наращивании возможностей человеческого общества по активному воздействию на распространение и размножение патогенных микроорганизмов. Благодаря этому процессу значительно возросла численность популяций Homo sapiens. Но одновременно нарушилось соблюдавшееся в природе в течение миллионов лет равновесие между отдельными видами семейства гоминид и их паразитами, а также между самими паразитами, конкурировавшими за данную среду обитания и взаимно регулировавшими плотность своих популяций.

Побежденные инфекции.Нарушенное биологическое равновесие чаще всего восстанавливается на каком-то другом уровне биологической системы. Для нас вопрос в том, в чем это проявится. Массовая иммунизация и антибиотико(химио)терапия резко сузили возможный ареал видов, использующих первую стратегию паразитизма до единичных реципиентных особей, по каким-то причинам не иммунизированных или не прошедших курсы неспецифического лечения (профилактики) антибиотиками или химиопрепаратами. Существующие у современного человеческого общества возможности по распознанию такого возбудителя инфекционной болезни и по проведению карантинных мероприятий, ограничивающих контакт заболевших лиц с еще не заболевшими, а также осуществление им иных действий, препятствующих распространению возбудителя в окружающей среде (дезинфекция, дератизация и др.), создают для возбудителей инфекций ситуацию, сходную с той, которая наблюдалась десятки тысяч лет назад, т. е. до образования крупных поселений людей, когда инфицированные единичные особи вида Homo sapiens обитали на обширных территориях и, заболев, не взаимодействовали друг с другом длительное время. В этом, видимо, и заключается биологический и эволюционный смысл понятий «побежденные» и «контролируемые» инфекции. Появление же в человеческом обществе возбудителей, способных распространяться при невысокой плотности населения, можно рассматривать как неизбежный эволюционный ответ более древних (и, следовательно, более адаптированных) форм жизни на сложившуюся ситуацию.

Направленность отбора.В отношения с микроорганизмами по типу «хозяин-паразит» сегодня вступают чрезвычайно плотные популяции вида Homo sapiens. Одновременно они взаимодействуют с не менее плотными популяциями домашних животных, птиц, грызунов, насекомых и их микроорганизмами-паразитами. Последние, если им удастся расширить территорию своего обитания, проникнув в какую-то крупную популяцию вида Homo sapiens, могут быть там распознаны, и оказаться в условиях, когда их взаимодействие с другими представителями популяции будет резко ограничено. Отсюда и направленность селективного отбора признаков новых для иммунокомпетентных особей вида Homo sapiens паразитов — умеренная (по ощущению времени человеком!) вирулентность, длительный (по ощущению времени человеком!) инкубационный период и носительство, отсутствие характерных симптомов у вызываемых ими инфекционных болезней, устойчивость к средствам антибиотико- и химиотерапии, невозможность контроля с помощью средств иммунопрофилактики, восприимчивость переболевших к повторному инфицированию этими же возбудителями, пути передачи, исключающиеконтроль над распространением возбудителей с помощью ограничительных мероприятий и воздействий в окружающей среде, т. е., отбора микроорганизмов, использующих вторую стратегию паразитизма.

Пандемическая тенденция.Представленная на рис. 64 эволюционная модель показывает, что каждый пандемический процесс, наблюдавшийся в последние шесть столетий, не походил на предыдущий и не повторялся в последующих.

Рис. 64. Эволюционная модель пандемий инфекционных болезней (Supotnitskii, 1995)

Во-первых , бактериальный возбудитель пандемий (чума) был сменен сначала вирусным с относительно консервативным ДНК-геномом (натуральная оспа), а затем с мутирующими с более высокой частотой РНК-геномами (грипп, ВИЧ/СПИД). Этот процесс сопровождался изменением механизмов передачи паразитов. Трансмиссивный и воздушно-капельный механизмы (чума) вытеснены воздушно-капельным (оспа, грипп), затем половым и гематогенным (ВИЧ), как значительно менее зависящими от влияния факторов внешней среды. Одновременно меняются мишени, и повышается специфичность поражающего действия пандемически распространяющихся возбудителей. Высоковирулентные возбудители пандемических болезней (оспа и чума), использующие первую стратегию паразитизма, сначала заменяются на менее вирулентный, но способный непрерывно изменять антигенную структуру возбудитель (грипп), а затем на использующий вторую стратегию, а поэтому воспринимаемый как маловирулентный, ВИЧ.