бубоны что это такое
Новости Барнаула
Опросы
Спецпроекты
Прямой эфир
Бубонная чума: как ее распознать, можно ли вылечиться и как не заразиться
Бубонная чума / Фото:wikipedia.org
В Монголии, на границе с республиками Алтай и Тыва зафиксирована вспышка бубонной чумы. Заразились два человека – мужчина и женщина. При этом врачи сообщают, что женщина находится в критическом состоянии. Сейчас на этой территории ввели карантин. Amic.ru на основе информации Роспотребнадзора рассказывает, насколько опасна чума, как ею можно заразиться и можно ли от нее сегодня вылечиться.
Да, бубонная чума – это та самая болезнь, которая наряду с холерой и оспой раньше полностью уничтожала население даже крупных городов. В Европе ее называли «черной смертью» и не удивительно – вплоть до конца XIX века летальность при бубонной форме чумы достигала от 95 до 99%.
Историки выделяют три пандемии чумы на нашей планете. Первая, ее еще иногда называют «юстиниановой чумой», произошла в 526-566 годы и погубила население Египта и Римской империи. Вторая – в 1346-1351 годы и стала самой масштабной, за что получила название «черная смерть». Она захватила Крым, Средиземноморье, Западную Европу и унесла более 50 млн человеческих жизней. Третья пандемия началась в 1895 году на территории Индии и Гонконга. Тогда погибли 12 млн человек.
Бубонная чума и сегодня относится к группе особо опасных острых инфекционных заболеваний. Именно поэтому во всем мире такое тщательное внимание к вспышкам этой болезни. И как только они происходят, то сразу объявляется жесткий карантин.
Способов заражения бубонной чумой очень много. Именно поэтому она так опасна. Во-первых, переносчиками болезни являются кровососущие насекомые, такие как блохи, вши и клещи, а также мелкие грызуны – крысы, суслики, сурки.
От человека к человеку чума передается воздушно-капельным путем. А можно заразиться и контактным способом – через прикосновение к заболевшему или через предметы, в том числе при обработке шкур инфицированных животных или при употреблении в пищу мяса животного, болевшего чумой.
Период инкубации заболевания составляет от двух до шести дней. Затем у человека резко повышается температура до 39-40°C и более, появляются слабость, головная и мышечные боли, тошнота, рвота, резкий упадок сил (или возбуждение), бессонница. Часто у больных отмечается помрачение сознания, бред, на коже могут появиться геморрагические высыпания.
При бубонной чуме поражению подвергаются лимфатические узлы. На их месте возникают шишки, наполненные кровью и гноем. Такие образования получили в народе название «бубон» – отсюда и название самой болезни. Когда «бубоны» прорываются, образуются язвы.
Кроме бубонной существует еще несколько видов чумы: кожная, легочная, кишечная или септическая. Все они имеют свои клинические особенности. Самой сложной формой заболевания и самой опасной для окружающих является легочная форма чумы.
Поэтому важно своевременно обратиться к врачу при внезапном появлении таких симптомов, как высокая температура, озноб, сильная головная боль, тяжелое гнетущее состояние, затрудненное дыхание, кашель с кровью.
Можно. С изобретением антибиотиков лечение бубонной чумы происходит весьма успешно. При условии, что пациент вовремя обратился к врачу. Однако лечение будет не быстрым: больной проведет в стационаре 10 дней, пройдет курс терапии антибиотиками, а затем еще несколько месяцев должен будет находиться под наблюдением врачей.
Кстати, перелома в лечении бубонной чумы добились советские врачи. В 1947 году в Маньчжурии они первыми в мире применили легкий антибиотик. В результате выздоровели даже те больные, которые считались безнадежными.
Это довольно-таки затруднительно. Дело в том, что ее возбудителем является чумная палочка, которая постоянно существует в природе. Исследования показали, что природные очаги чумы есть на всех континентах земного шара, кроме Австралии и Антарктиды.
Кроме того, чумой болеют не только люди, но и животные. Это мелкие млекопитающие, такие как лисы, зайцы, сурки, суслики, мыши и крысы. Ну и конечно, вряд ли получится ликвидировать всех блох и других насекомых, которые могут переносить эту инфекцию.
Да, конечно, есть. На территории, где произошла вспышка чумы, обязательно проводят иммунизацию всего населения. В случае прививки иммунитет держится год. Дальше требуется ревакцинация.
Кстати, вакцины от чумы разработали российские и советские ученые. Первую вакцину создал российский биолог-иммунолог Владимир Хавкин в 1898 году. Он организовал лабораторию в индийском городе Бомбее, где тогда бушевала эпидемия чумы. Хавкин приготовил противочумную вакцину, а ее эффект испытывал на себе. Вакцина спасла миллионы людей, а в Индии Хавкина до сих пор считают национальным героем.
Хавкин создал вакцину из убитых высокой температурой чумных палочек, но более эффективными являются препараты, полученные из живых штаммов с использованием бактериофагов. И такую вакцину создала в 1934 году советский ученый Магдалина Покровская. Ее испытание женщина тоже проводила на себе. Покровской была посвящена пьеса «Сильнее смерти», которую написали Жатких и Вечора, впечатлившись самоотверженностью ученого.
В первую очередь, соблюдая меры личной гигиены. Если вы отправились в поход, то старайтесь избегать прямого контакта с мелкими млекопитающими и грызунами.
Не допускайте попадания на тело и под одежду блох и клещей.
Не разбрасывайте объедки вокруг стоянки, так вы привлекаете грызунов – переносчиков блох.
Храните продукты в герметичных емкостях.
Не ешьте мясо диких зверьков. Так, в 2016 году 10-летний мальчик в Горном Алтае заболел чумой после того, как съел мясо пойманного сурка. В апреле 2019 года в Монголии погибли супруги, которые также ели мясо сурка (в народе считается, что таким образом можно укрепить свое здоровье). И сейчас один из заболевших был доставлен в больницу после того, как съел мясо этого зверька.
Также не покупайте у местных жителей шкурки животных и изделия из них. Вряд ли эти вещи прошли необходимую обработку и обеззараживание. Вы рискуете подхватить серьезную болезнь.
При любом недомогании сразу же обращайтесь за медицинской помощью.
Бубонная чума: история, лечение, новая угроза
Не успел мир привыкнуть к коронавирусу, как грянула новая напасть: в Китае внезапно зафиксировали случаи заражения бубонной чумой. Страшное заболевание подтвердилось у скотовода во Внутренней Монголии – автономном районе на севере Китая, граничащем с Монголией и Россией. По данным комитета здравоохранения города Баян-Нур, зараженный мужчина до этого бывал в эпидемиологическом очаге бубонной чумы. Сейчас его состояние оценивается как стабильное, а в городе объявлен третий уровень эпидемиологического предупреждения. По словам местных властей, существует угроза распространения заболевания среди местных жителей. В качестве мер предосторожности людям не рекомендуют охотиться на диких животных, избегать мест обитания грызунов, которые являются переносчиками чумы, а при первых случаях недомогания (особенно при высокой температуре) немедленно обращаться к врачам.
Кроме того, за два дня до описанного случая в Западной Монголии (монгольском регионе, граничащем с российской Республикой Алтай) были выявлены сразу двое зараженных бубонной чумой. Ими оказались 27-летний мужчина и девушка, возраст которой неизвестен, ее состояние врачи оценивают как критическое. Сообщается, что к моменту появления первых симптомов болезни девушка напрямую контактировала как минимум с 60 людьми, а косвенно – с более чем 400. Как сообщили местные врачи, все потенциально зараженные помещены на карантин, а город Ховд, где все это случилось, закрыт для въезда и выезда.
Грозит ли миру новая эпидемия чумы? Каковы симптомы этой болезни и можно ли ее вылечить? Об этом читайте в нашем материале.
Что такое бубонная чума и откуда она взялась?
Чуму или, как ее часто называют в литературе, «черную смерть» принято связывать с эпохой Средневековья. Действительно, для той эпохи это была катастрофа вселенского масштаба. Чума унесла около 25 миллионов человеческих жизней, ее очаги то и дело возникали по всему свету – то в Европе, то в Азии, то в Африке. В Средние века с их почти полным отсутствием гигиены и огромным количеством грызунов в городах и деревнях чума, как того и следовало ожидать, получила наибольшее распространение. Однако появилась она гораздо раньше.
Возбудителем чумы является чумная палочка (лат. Yersinia pestis). Ее в июне 1894 года независимо друг от друга открыли двое ученых – швейцарский и французский бактериолог Александр Йерсен и японский врач Китасато Сибасабуро. Фрагменты генома возбудителя чумы встречаются в ископаемых останках от начала 3 до начала 1 тысячелетия до н.э.
Чума представляет собой острое природно-очаговое инфекционное заболевание, основными симптомами которого являются лихорадка, воспаление лимфоузлов, легких и других внутренних органов. Часто чума сопровождается развитием сепсиса. Для болезни характерна высокая летальность и крайне высокая заразность.
Почему чума «бубонная»?
Как правило, под «черной смертью» понимают именно бубонную чуму – эта форма была наиболее распространена во времена Средневековья. Ее переносчиками чаще всего становятся блохи, паразитирующие на крысах и других грызунах и способные переходить на человека. Основные симптомы бубонной чумы – воспаленные и болезненные лимфоузлы, или «бубоны», от которых она и получила свое название. Они образуются на теле человека после укуса блохи или в некоторых случаях – инфицированной крысы или другого животного.
Чаще всего бубоны появляются в области паха, на шее или подмышками. Помимо этого болезнь характеризуется высокой температурой, лихорадкой и ярко выраженной интоксикацией. Инкубационный период при бубонной чуме составляет 2–6, реже от 1 до 12 дней.
Следы бубонной чумы мы можем найти и в древних медицинских источниках (например, несколько случаев бубонной чумы в Ливии, Сирии и Египте встречаются в описаниях I века н. э. и ранее), и даже в Библии. Так, в первой книге Царств описывается война израильтян с филистимлянами, где последние, одержав очередную победу, захватили ковчег завета Господня со священными реликвиями евреев. Однако в какой бы город они ни привозили ковчег, его тут же поражала страшная болезнь:
«И отяготела рука Господня над Азотянами, и Он поражал их и наказал их мучительными наростами, в Азоте и в окрестностях его. 1 Цар. 5:6».
Как лечили чуму в Средние века?
При своей высокой смертности бубонная чума не всегда была приговором для человека: некоторые люди выздоравливали спонтанно. Впрочем, происходило это довольно редко. Бубонная чума часто осложнялась чумной пневмонией и переходила в легочную форму, после чего инфекция могла распространяться воздушно-капельным путем. При худшем сценарии бубонная чума переходит в септическую, в результате чего развивается чумная бактериемия. В этом случае заразиться можно как при непосредственном контакте с телом больного, так и через блох.
Однако в Средние века об этом еще ничего не знали. Основным методом борьбы с распространением инфекции тогда был огонь. Считалось, что при любой стадии чумы заразиться можно, просто прикоснувшись к вещам больного (или уже покойного) человека, поэтому все его имущество старались как можно скорее сжечь. Проблему это, конечно же, никак не решало. О том, чтобы найти источник болезни, и говорить не приходится: Средние века были временем суеверий, охоты на ведьм и веры в черную магию, поэтому тогдашние жители Европы охотнее поверили бы в проклятье сатаны или гнев бога, ниспосланный на них с небес, нежели в переносящих заразу блох и крыс.
Методы лечения тоже были весьма экзотическими. Врачи того времени знали не так много способов борьбы с чумой (точнее, они думали, что эти действия могут как-то помочь больному). Они вскрывали бубоны, пускали кровь, чем наносили урон не только зараженному, но и себе (ведь риск заражения возрастал в разы), а также применяли пластыри из внутренностей птиц и опиумные компрессы.
Правда, стоит все-таки отдать должное врачам того темного времени: уже тогда доктора носили противочумные костюмы. Этот знаменитый образ чумного доктора хорошо знаком каждому, кто хоть раз выбирал костюм для Хеллоуина. Противочумной костюм представлял собой полный комплект защиты, который носили врачи, чьей обязанностью было лечение больных чумой. Он включал в себя выполненные из вощеной кожи плащ, брюки, перчатки, ботинки, шляпу и, конечно, знаменитую маску в форму клюва. Считалось, что она придавала доктору сходство с древнеегипетским божеством и отпугивала болезнь. Но на самом деле у этого «клюва» было важное практическое предназначение: он защищал врача от страшного чумного смрада, который наполнял города Европы того времени. Кончик маски был заполнен сильно пахнущими травами, а так как доктор для профилактики постоянно жевал чеснок, то у его «носа» была двойная функция – окружающие тоже были защищены от зловонного дыхания врачевателя. А чтобы врач не задохнулся от всего этого обилия ароматов, в «клюве» имелись два вентиляционных отверстиях. Глаза доктора также находились под защитой благодаря стеклянным вставкам. Таким образом, можно сказать, что маска чумного доктора была вполне неплохим прообразом противогаза.
Как лечат бубонную чуму сегодня?
К счастью, со временем медицина далеко продвинулась, и даже такие опасные и тяжелые заболевания, как чума, сегодня поддаются лечению. Сегодня смертность при бубонной чуме при правильном и вовремя начатом лечении составляет всего 5–10 %.
Кстати, именно бубонную форму чумы врачи научились лечить первой. Лечение бубонной чумы стало возможным после изобретения первых противочумных вакцин и сывороток.
Кстати, россияне могут гордиться: первую в мире вакцину против чумы в начале XX века создал наш соотечественник – российский ученый Владимир Хавкин. Он разработал свой препарат из убитых температурой чумных палочек. А живую вакцину против чумы создала и испытала на себе в 1934 году советский бактериолог Магдалина Покровская. Но поскольку чума имеет огромное количество штаммов-возбудителей, выработать антитела от каждого из них просто не представляется возможным. Поэтому сегодня болезнь лечат при помощи антибиотиков. Первым антибиотиком, доказавшим свою эффективность в борьбе с чумой и туберкулезом, стал стрептомицин, открытый американским микробиологом Зельманом Ваксманом.
Таким образом, сейчас вероятность умереть от чумы довольно низкая, самое важное здесь – вовремя начать терапию. Несмотря на масштабные эпидемии в прошлом, сегодня от чумы погибает не более 2500 человек в год, что составляет около 5-7% от всех заразившихся. Вспышки заболевания периодически возникают в странах Азии, Африки и Южной Америки. Бубонная чума на территории России в последний раз была зафиксирована в 2016 году на Алтае, а смертельных случаев не было уже более 100 лет.
Прививка от чумы: кому ее делают?
Для профилактики бубонной чумы сегодня применяется Вакцина чумная живая (Live plague vaccine). Это живая культура вакцинного штамма чумного микроба Yersinia pestis EV, высушенная методом лиофилизации (способ, при котором препарат сначала замораживается, а потом помещается в вакуумную камеру, где происходит возгонка (сублимация) растворителя). Благодаря этой вакцине у человека развивается иммунитет к чуме длительностью до одного года.
Прививка от чумы показана детям от двух лет и взрослым, проживающим на территориях, для которых характерны вспышки данного заболевания. Также прививки необходимо делать тем, кто работает с живыми культурами возбудителя заболевания.
Вакцинацию проводят однократно, возможны различные методы – подкожный, накожный, внутрикожный, ингаляционный или пероральный. Если эпидемическая ситуация в регионе благоприятная, следующую вакцинацию следует проводить не раньше, чем через год, если существует опасность заражения – через полгода. Прививка может спровоцировать у человека различные недомогания, такие, как головная боль, повышение температуры до 38,5°С, тошнота, рвота. Побочный эффект может длиться от 1 до 3 суток.
Всемирная организация здоровья (ВОЗ) не рекомендует проводить вакцинацию населения от чумы, исключение составляют лишь группы повышенного риска (например, сотрудники лабораторий, которые постоянно подвергаются риску заражения, и работники здравоохранения).
Грозит ли нам новая эпидемия чумы?
Советник директора Центрального НИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, академик РАН Виктор Малеев в связи с последними новостями о заразившихся чумой в Китае и Монголии заявил: опасности распространения бубонной чумы в России нет.
«Чума – не коронавирус, поскольку есть вакцина, можно привиться, особенно сотрудники противочумной службы, они себя прививают, население каких-то отдельных районов прививают. И потом, для чумы есть лекарство. Единичные случаи не будут вызывать какого-то распространения, местные врачи знают, как работать с чумой. Это не новая инфекция», – сказал специалист в интервью РИА «Новости».
Малеев добавил, что в России сегодня работают противочумные институт и станции, сотрудники которых ведут отлов сусликов, сурков, мышей и исследуют их на наличие патогена. Он также заметил, что, так как чума является природно-очаговой инфекцией, заразившиеся в Китае и Монголии, вероятно, употребляли в пищу сурков.
Автор
Редактор
Статья на конкурс «био/мол/текст»: На первый взгляд она — микроскопическая и безобидная бактерия, а на деле — беспощадная убийца, унесшая жизни почти трети европейского населения в 14 веке. Yersinia pestis, известная в народе под именем чумная палочка, является возбудителем опаснейшего заболевания — чумы. С древних времен вокруг Y. pestis возникали научные споры, которые продолжаются до сих пор. Самые яркие из них, а также факты из жизни одного из самых загадочных микроорганизмов освещены в этой статье.
Обратите внимание!
Эта работа заняла первое место в номинации «Лучшее новостное сообщение» конкурса «био/мол/текст»-2015.
Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.
Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.
Незнакомка в маске
Y. pestis долго скрывалась от человеческого глаза в силу множества обстоятельств. Сначала помехой был размер: до изобретения братьями Янсенами в 1590 году микроскопа* и дальнейшего его использования Гуком и Левенгуком (которому, кстати, и обязаны «выходом в свет» бактерии и простейшие) никто даже не задумывался о том, что кроме видимых глазу живых объектов существуют еще и крошечные организмы. Но даже с появлением оптики чумная палочка продолжала сохранять статус инкогнито, сбрасывая свою вину на бактерии родов Bacterium, Bacillus и Pasteurella. Тем временем Y. pestis свободно гуляла по миру и уносила человеческих жизней больше, чем война.
За всю историю известны три пандемии чумы. Первой из них была «Юстинианова чума» (названа в честь византийского правителя Юстиниана I), охватившая территорию всего цивилизованного мира того времени. Историки датируют ее 541-580 годами н.э., хотя вспышки неведомой болезни преследовали человечество еще на протяжении двух веков. По утверждению известного исследователя переносчиков инфекций, медицинского энтомолога Милана Даниэля, на пике заболеваемости в Константинополе (ныне — Стамбул, Турция) ежедневно погибало до десяти тысяч человек. На основе современных исследований ученые сделали вывод, что половина европейцев умерла задолго до того, как чума покинула поредевшее и измученное население.
Вторая пандемия, наиболее известная как «Черная смерть», начала свое наступление на Европу в 1346 году. Занесенная из Восточного Китая по Великому шелковому пути в Крым, инфекция быстро прокладывала себе дорогу на север, и в течение четырех лет сумела унести жизни более 25 миллионов человек, что на тот момент составляло третью часть всего европейского населения. Болезнь не сдавалась на протяжении четырех веков — то затаивалась, то вспыхивала (в основном в крупных городах), кочуя из страны в страну. В 1665-1666 годах каждый пятый житель Лондона погиб от бубонной чумы [3]; но, несмотря на плачевную ситуацию, медицина оставалась бессильной.
Лики чумы
В настоящее время основные формы чумы — бубонная, легочная и септическая. Изредка встречаются и другие разновидности: кожная, кишечная, фарингеальная и менингеальная. Бубонная чума обычно развивается после укуса блохи — переносчика Y. pestis или после работы с тушами зараженных животных и характеризуется воспалением лимфатических узлов с образованием их болезненных конгломератов — «бубонов», «шишек» разного размера. Если вовремя не заняться лечением, инфекция может генерализоваться: развиваются сепсис (вторичная септическая чума) или пневмония (вторичная легочная чума). В последнем случае мокрота служит инфицирующей субстанцией для других людей, у которых впоследствии развивается уже первичная легочная чума. Именно из-за способности передаваться от человека к человеку (воздушно-капельным путем) легочная форма болезни вызывает наибольшие опасения. Септическая и легочная формы иногда протекают молниеносно, и без неотложной антибиотикотерапии смерти не избежать.
Возможно, преобладание какой-либо из форм чумы (преимущественное поражение того или иного органа) во время разных эпидемий связано не только с механизмами передачи бактерий, но и со свойствами конкретного штамма-возбудителя.
Решающей стала третья пандемия, разгоревшаяся в Китае в 1855 году. На разгадку самой страшной тайны были брошены все научные силы, изрядно к тому времени поокрепшие. И наконец в 1894 году исследования французского бактериолога Александра Йерсéна (Alexandre Yersin) и японского врача Сибасабуро Китасато (Shibasaburō Kitasato), проводимые независимо друг от друга в Гонконге, принесли долгожданные результаты. Исследуя человеческий патологический материал и трупы грызунов, Китасато и Йерсен выделили и описали коккобациллы, предположительно вызывающие чуму. И если результаты Йерсена нареканий не вызвали, то японскому бактериологу изрядно подпортили репутацию (и вызвали бесконечные споры относительно приоритета в открытии чумной палочки) противоречия в описании возбудителя, судя по всему, объясняемые загрязнением образцов оппортунистами-пневмококками [4].
Жертва мутации
Довольно давно известно, что предком чумной палочки является Yersinia pseudotuberculosis — энтеропатоген, возбудитель псевдотуберкулеза. Предположительно, Y. pestis отделилась от предкового вида около двадцати тысяч лет назад. Причиной эволюции стало резкое изменение климата в позднем плейстоцене (четвертичный период кайнозойской эры): холод сменялся жарой, вызывая перестройку экосистем; как правило, такие «скачки» погоды стимулируют эволюцию видов [5]. Однако до последнего времени не были известны генетические изменения, критичные для трансформации патогена, вызывающего инфекционное заболевание кишечника, в опасный микроорганизм, способный поражать легкие и провоцировать молниеносный сепсис.
Эволюционная ветвь Y. pestis была изучена учеными из Северо-Западного университета США. В ходе исследования Виндем Латем (Wyndham Lathem) и Даниель Зимблер (Daniel Zimbler) установили, что приобретение единственного гена превратило ранние формы Y. pestis, уже несколько отличавшиеся генетически и фенотипически от Y. pseudotuberculosis, в успешного легочного патогена. Чтобы выявить механизм «переселения» чумной палочки из кишечника в легкие, авторы проводили эксперименты над древними штаммами бактерий и анализировали их поведение в организме мышей. В ходе сравнения штаммов — возбудителей легочной чумы с относительно безобидными предками было выявлено лишь одно, но очень существенное, различие: критичным стало приобретение гена поверхностного белка Pla (см. врезку) в составе плазмиды pPCP1. Для проверки гипотезы этот ген внедрили в ДНК эволюционно более ранних штаммов — и результаты подтвердили причастность протеазы Pla к эффективному поражению дыхательных путей.
Однако этого приобретения Y. pestis было недостаточно для того, чтобы научиться вызывать опаснейшую системную инфекцию (септическую форму чумы). Оказалось, что для подобного усовершенствования потребовалась всего одна (!) аминокислотная замена в белке Pla — I259T. Эта замена оптимизировала протеолитическую активность белка и существенно повысила инвазивный потенциал бактерий при развитии бубонной чумы. Таким образом, ученые полагают, что первым делом бактерия приобрела свойства легочного патогена, провокатора вспышек легочной чумы, а позже в результате дополнительной мутации появились еще более опасные штаммы, вызывающие пандемии легочно-септической и бубонно-септической чумы [6].
Тем не менее среди всех минусов Y. pestis ученые находят и плюсы ее контакта с людьми. В 2014 году в журнале PLoS ONE была опубликована статья Шэрон де Витте из Университета Южной Каролины, в которой говорилось, что люди, пережившие пандемию чумы, стали обладателями более крепкого здоровья. Ученые исследовали останки людей, живших до, во время и после чумы, обращая особое внимание на причины смерти и состояние их костей. Результаты показали, что пережившие эпидемию, а также их потомки, доживали в среднем до 75 лет и обладали завидным иммунитетом.
Немного о Pla
Рисунок 1. Механизм предотвращения апоптоза протеазой Pla Y. pestis. Слева — нормальная Fas-сигнализация при инактивации Pla, справа — подавление апоптоза «рабочей» протеазой. FasL — трансмембранный белок, локализованный на поверхности лимфоцитов; Fas — рецептор FasL; Pla — протеаза, встроенная во внешнюю мембрану бактериальной клетки. Рисунок из [7].
Почему же протеаза Pla относится к факторам вирулентности, то есть как именно она помогла чумной палочке, которая и так может похвастать богатым арсеналом приспособлений для процветания в млекопитающих и трансмиссии блохами? Одна из обязанностей Pla — активация плазминогена: образующийся при этом плазмин разрушает фибриновые сгустки, что важно, например, для распространения бактерии из бубонов по организму.
Недавно была установлена связь развития первичной легочной инфекции с механизмом, связанным с инактивацией апоптотической сигнальной молекулы под названием Fas-лиганд (FasL). Роль FasL в клетке определяется его способностью запускать процесс апоптоза. У этого белка, пронизывающего мембрану активированных цитотоксических Т-лимфоцитов и эпителиальных клеток дыхательных путей, есть внеклеточный домен, который связывается с рецептором FasR на поверхности других клеток (преимущественно лимфоцитов, а также гепатоцитов, раковых и некоторых других), что посредством активации протеаз caspase-8 и caspase-3/7 запускает апоптоз. Так поддерживается гомеостаз иммуноцитов, предотвращаются аутоиммунные процессы и уничтожаются клетки, экспрессирующие чужеродные антигены.
Протеаза Pla катализирует расщепление в нескольких местах «рабочего» домена FasL и тем самым инактивирует этот белок — причем как мембранную, так и растворимую его формы. Таким образом Pla предотвращает апоптоз и связанные с ним воспалительные реакции, необходимые для полноценного иммунного ответа, что способствует выживанию патогена в организме хозяина (рис. 1) [7].
Проводимые на мышах эксперименты показали следующее: бактерии с нормальной протеазой Pla способствовали снижению количества FasL, что приводило к быстрой колонизации легких, в то время как йерсинии с инактивированной Pla размножались медленнее. Описанный механизм подавления иммунного ответа, по мнению ученых, может использоваться и другими патогенами, в особенности вызывающими инфекции дыхательный путей. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы в борьбе с такими заболеваниями: можно подумать, например, над разработкой ингибиторов Pla или введением дополнительных молекул FasL [7].
«Такси до дома»
Основным переносчиком Y. pestis от грызунов к человеку является блоха (рис. 2), причем для насекомого это вынужденная «доставка пассажира», цена которой — жизнь «перевозчика».
Рисунок 2. Блоха цепляется за шерсть крысы. Фотография сделана с помощью электронного микроскопа, применено окрашивание. Рисунок с сайта science.nationalgeographic.com.
Блохи — прожорливые кровососы. Питание особи может длиться от одной минуты до нескольких часов; некоторые виды умудряются заполнить свои желудки до отказа — так, что даже не успевают переварить свой кровавый обед. Возможно, именно этот факт сыграл для насекомых злую шутку, но пришелся как нельзя более кстати Y. pestis.
Чумная палочка попадает в организм блохи во время ее питания и накапливается в зобу, где начинает интенсивно размножаться. При этом бактерии образуют своего рода биопленку — многослойное скопление клеток, погруженных в экзополисахаридный матрикс. Это явление даже получило название «чумной блок». Таким образом, при последующем питании блохи кровь не попадает в желудок — насекомое чувствует голод и чаще «выходит на охоту». Зараженные блохи живут недолго (оно и понятно — без еды далеко не убежишь), но за это время успевают заразить около 15 животных, в том числе и человека.
Происходит это следующим образом. Поскольку кровь не проходит дальше биопленки, она накапливается в пищеводе и зобу. Когда блоха кусает жертву, новой порции пищи просто некуда деваться, и часть предыдущей трапезы насекомого вместе с порцией бактерий Y. pestis попадает в ранку. Малютке нужен всего один час, чтобы «обойти» организм несчастного и вместе с кровотоком проникнуть в селезенку, печень и легкие. Инкубационный период (время от проникновения возбудителя в организм до первых клинических проявлений) длится от нескольких часов до 12 дней [8]. Схема передачи возбудителя* изображена на рисунке 3.
Рисунок 3. Схема передачи возбудителя чумы от грызунов человеку. Рисунок с сайта www.nkj.ru.
* — К сожалению, человек может посоревноваться с блохой в изощренности механизмов распространения инфекции. Последняя крупная эпидемия чумы разыгралась на Дальнем Востоке в 1910-1911 годах, однако локальные вспышки происходят до сих пор — чума не побеждена окончательно, другое дело, что антибиотики теперь доступны почти везде. Но как же ликвидировали вспышки до «эры антибиотиков»? Замечательную историю о борьбе с чумой в советском Гадруте (1930 год) рассказал гениальный вирусолог и врач Лев Зильбер в своих воспоминаниях «Операция „РУДА“» [9]. Это поистине медицинский (и даже немного шпионский — из-за особого взгляда «партии и правительства» на подобные события) детектив, одновременно захватывающий и трагичный, заставляющий задуматься о понятии «врач», особенностях эпохи и самоотверженной работе вопреки всему (дикости населения, дикости руководства страны и т.п.). Причину вспышки тогда всё же удалось установить. Но. какие уж там блохи! Очень рекомендуем почитать. — Ред.
«Верю, не верю»
Вокруг Y. pestis бродит множество слухов и мифов. Так, например, бактерию считали виновницей «Афинской чумы» — эпидемии, охватившей Древние Афины на втором году Пелопонесской войны. Наплыв беженцев в греческий город стал причиной перенаселения и скученности людей, что, несомненно, способствовало антисанитарии: следить за гигиеной было некогда, поскольку основные силы были направлены на достижение военного превосходства над врагами. В этих условиях зародилась эпидемия «чумы», воспринятая греками как божественная кара за родовое проклятие Алкмеонидов. Тем не менее современные исследования доказывают непричастность Y. pestis к эпидемии в Древней Греции. С помощью молекулярно-генетического анализа было установлено, что на зубах*, найденных в захоронениях жертв афинской эпидемии, нет ДНК чумной палочки, зато присутствует ДНК бактерии Salmonella typhi — возбудителя брюшного тифа [10].
Дальнейшие споры возникают вокруг «помощников» в распространении Y. pestis. Заболевание переносится блохами, а блохи — грызунами. Считалось, что европейские крысы (рис. 4), когда-то заразившись чумой, служили резервуаром инфекции на протяжении нескольких веков, однако сейчас этот факт оспаривается норвежскими учеными. Нильс Христиан Стенсет (Nils Christian Stenseth) из Университета Осло поясняет, что вспышки чумы должны быть связаны с погодными колебаниями: особенно теплые и влажные весенне-летние периоды характеризуются бурным развитием растений и изобилием пищи, количество грызунов в такие годы значительно возрастает, а значит, и чума распространяется быстрее. Изучение древних записей об изменении климата в Европе и Азии во время пандемий привело к заключению, что в Европе начало эпидемий действительно соответствовало благоприятным природным условиям, но только. в Азии и со стабильной отсрочкой примерно в 15 лет. Это позволило сделать вывод о том, то чумная палочка вовсе не таилась в европейских крысах на протяжении многих веков, а завозилась торговцами из Азии снова и снова. Правда, данная гипотеза еще требует строгих научных подтверждений — Стенсет планирует провести генетический анализ останков жертв европейских вспышек чумы и сопоставить геномы возбудителей [12].
Рисунок 4. Крысы (Rattus norvegicus) являются переносчиками блох, а следовательно, и чумной палочки. Рисунок из [12].