Вирулентность как маркер экологического гомеореза системы

ВИРУЛЕНТНОСТЬ КАК МАРКЕР ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
ГОМЕОРЕЗА СИСТЕМЫ МАКРООРГАНИЗМ МИКРООРГАНИЗМ
А.В. Дубов
ГУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН
г. Красноярск
Проведено
изучение
одного
из
основных
механизмов
формирования вирулентности возбудителей инфекционных болезней
в связи с эволюцией экологического гомеореза в вертикальном
(система членистоногие, пойкилотермные, птицы, млекопитающие –
человек – микроорганизм – окружающая среда) и горизонтальном
спектрах (отец – мать – плацента – плод – ребенок – взрослый
человек
–
микроорганизм
–
окружающая
среда).
Этапы
формирования вирулентности состоят из экологического стресса как
со стороны макроорганизма, так и микроорганизма, гено- и
фенотипических
модификаций,
отбора
искусственного),
адаптации
системы
(естественного
или
макроорганизм
-
микроорганизм.
Показано, что при формировании экологического гомеореза, т.е.
вступления в соответствие с экологическими факторами систем
гомеостаза на межвидовом, видовом и популяционном уровнях,
вирусные гены, имея сходство с генами хозяина, облегчают
репродукцию вируса или завершение его
(вирусная
мимикрия).
(герпесвирусы,
Установлено,
аденовирусы,
что
поксвирусы)
жизненного цикла
гены
ряда
кодируют
вирусов
белки,
используемые вирусами для противодействия иммунным реакциям
организма.
В
течение
пятидесяти
лет
нами
проведена
серия
экспериментальных и клинических наблюдений, доказывающих
изложенные выше положения. Установлено, что вирусы комплекса
клещевого энцефалита (ККЭ) вызывают заболевание и гибель
животных,
иксодовые
эпизодически
клещи,
контактирующих
пойкилотермные,
с
ними.
мелкие
и
Однако,
крупные
млекопитающие, популяции которых в течение многих столетий
проживают в очагах ККЭ и активно участвуют в распространение
вируса, не заболевают. В данном случае у млекопитающих
выявляется
достаточно
высокая
вирусемия,
обеспечивающая
поддержание эпизодической цепи млекопитающее
млекопитающее.
Вирусы
ККЭ
не
– клещ –
проникают
через
гематоэнцефалический барьер в органы – мишени, т.е. головной и
спинной мозг. Если же проникают, то репродукция их крайне
ограничена и недостаточна для развития заболевания ККЭ и гибели
животных. Т.е. в эпидемической цепи обеспечивается репродукция
вируса и сохранение его как вида без развития заболевания.
Пришлым животным явилась ондатра. Она была завезена из
США в 30-х годах ХХ века и включилась в биоценоз Сибири как
новый
экологический
компонент.
На
территории
прежнего
проживания ондатры вирусы ККЭ не циркулировали. Ондатры
оказались
эволюционно
возбудителями
ККЭ,
в
не
том
подготовленными
числе
и
с
к
встрече
вирусом
с
омской
геморрагической лихорадки (ОГЛ). Эпизоотии ондатры в 30-е - 50-е
годы привели к гибели 92-95 % популяции. Из органов и тканей, в
том числе и из головного и спинного мозга как больных ондатр, так и
замерших в зимний период тушек, выделялся вирулентный вирус. В
60-е годы наблюдалась гибель уже около 50 % популяции, а в 70-е, в
период
эпизоотии,
подтвержденной
нами
вирусологически,
зарегистрирована гибель всего 4-6 % популяции. Вирус удалось
выделить из крови и внутренних органов здоровых ондатр. Однако,
из головного и спинного мозга он как правило не выделялся или же
весьма редко были обнаружены лишь очень низкие концентрации
вируса.
Таким
образом,
экологический
стресс,
обусловленный
интродукцией ондатр в биоценоз Сибири, явился пусковым звеном
формирования экологического гомеореза через естественный отбор и
адаптацию системы макроорганизм – вирус. Причем вирулентность
вируса для экспериментальных животных (белые мыши, обезьяны
Macacus rhesus) осталась тождественной у штаммов, выделенных в
50-е и 70-е годы ХХ века.
После решения проблемы ликвидации оспы и полиомиелита корь
является для мирового сообщества третьей проблемой, решение
которой позволит избавить человечество от этого заболевания. В
2000 г. от инфекционных болезней, которые можно предупредить
средствами вакцинопрофилактики умерло в мире около 1700000
детей, из них от дифтерии 0,2 %, коклюша 17,3%, кори 45,5 %,
желтой лихорадки 1,8 %, Hib- инфекции 23,4 %. Таким образом,
почти 50 % детей умирает от кори. При анализе летальности от кори
установлено, что все смертельные исходы регистрировались в
тропическом
и
субтропическом
поясах
Афро
-
Азиатского
континента, из них на Африканском континенте, т.е. в зоне наиболее
высоких температур воздуха, 60% смертельных исходов, ЮгоВосточной Азии 30%, Восточного Средиземноморья 10 %. Несмотря
на более чем двукратное снижение годовой летальности с 1990 г. по
2001 г., соотношение выздоровевших и смертельных случаев в
группах заболевших не привитых остается прежним. В данном
докладе мы не останавливаемся на программе ВОЗ по ликвидации
кори. В Сибири, и, особенно, на Крайнем Севере, в допрививочный
период заболеваемость корью достигала не только сотен, но и тысяч
на 100000 населения. За 1998-2002 г.г. она снизилась в среднем до 25
на 100000 населения. Следует отметить, что в Сибири и на Крайнем
Севере в ХХ веке и начале ХХI века не было зарегистрировано ни
одного смертельного исхода в остром периоде заболевания корью.
Особенно легко корь протекает в регионах Крайнего Севера.
Одновременно с низкими температурами воздуха на Крайнем Севере,
температура лица и верхней части носоглотки человека на 2 С ниже
по сравнению с таковой в г. Красноярске (Т.И. Егорова). Подобными
данными о температуре носоглотки человека в Тропической зоне мы
не располагаем.
Известно, что в естественных условиях циркулируют штаммы
вирусов как высоковирулентные, так и естественно ослабленные.
Вирулентность
вируса
обусловлена
не
только
состоянием
макроорганизма, но и соотношением в штамме вирулентных и
естественно ослабленных вирионов. Опыт создания живых вакцин
против полиомиелита, кори, краснухи, паротита и др. подтверждает
это положение. В культурах тканей при низких температурах
(признак rсt 30-32) удалось селекционировать вакцинные, не
вирулентные для человека штаммы вирусов, тогда как при 40 - 42 С
отбирались существенно более вирулентные популяции.
Объяснение о циркуляции в тропиках наиболее вирулентных
штаммов вируса кори по сравнению со Средними широтами и
Крайним Севером, обусловленное влиянием различных температур,
является предварительным. Однако, учитывая, что одна из основных
целей настоящей конференции заключается в установлении и
укреплении
международного
сотрудничества,
мы
предлагаем
ученым, работающим в области Тропической и Северной медицины,
в совместных комплексных исследованиях расшифровать причины
высокой летальности от некоторых заболеваний, например, кори, в
тропиках и отсутствие таковой в средних и высоких широтах.
Раскрытие
вирулентности
фундаментальных
в
биосистеме
закономерностей
(система
эволюции
макроорганизм
–
микроорганизм) позволит, как направленно воздействовать на
популяции, популяционные потоки и коллективы в онтогенезе и
чреде поколений, так и разработать фундаментальные основы
сохранения и развития здоровья настоящего и будущих поколений
людей.