Эволюция и паразитизм

А теперь поговорим о механизме реализации этого процесса, то есть о механизме и способе передачи возбудителя здоровому животному или человеку.

Эволюция обеспечила в основном трехзвенный характер эпизоотического и эпидемического процессов. Первое звено процесса - источник возбудителя инфекции. Второе - сам механизм передачи возбудителя болезни. И наконец, третье звено - это восприимчивые к болезни животные или люди.

Выделившиеся из больного организма паразиты не встречают во внешней среде благоприятных условий не только для размножения и увеличения своей численности, но и для продолжительного существования. Для абсолютного большинства видов внешняя среда сама по себе губительна.

Восприимчивость животных или людей к болезни обеспечивает паразиту внедрение в организм и его дальнейшее существование. Интерес представляет то обстоятельство, что паразит не заинтересован в гибели восприимчивой особи, так как с гибелью хозяина та же учесть ждет и его. В известной степени именно поэтому даже при самых тяжелых инфекционных болезнях (оспа, чума) погибает не вся популяция восприимчивых людей или животных.

Но вернемся к механизму передачи. Несмотря на многоликость этого явления, существуют четыре основных механизма передачи: фекально-оральный, или алиментарный; воздушно-капельный, или аспирационный; трансмиссивный; контактный через кожные покровы при соприкосновении. Последнее время по инициативе известного английского вирусолога Ф. Эндрюса принято понятие вертикальная передача , обозначающее возможность заражения потомства от родительского организма.

Немного об исторических корнях механизмов передачи и о том, как видят сегодня этот процесс ученые с позиций эволюционного процесса.

Прежде всего об алиментарном механизме передачи как о весьма широко распространенном и в значительной степени универсальном при многих инфекциях животных и людей.

Алиментарный механизм сформировался 400 - 450 млн лет назад, когда животные освоились на суше, где к тому времени уже обитали бактерии. Кажется правомерным предположение, что в этот период возникли условия для проникновения микробов в организм животных разных видов через слизистые оболочки пищеварительного тракта. В процессе эволюции шла взаимная адаптация паразитов и хозяев, и с выходом на историческую арену млекопитающих алиментарный механизм начал действовать в полную силу. Свое становление алиментарный механизм завершил, по всей вероятности, в тот исторический период, когда на Земле появились гигантские стада копытных животных.

Алиментарный механизм весьма универсален, так как прием пищи сам по себе - жизненно необходимая функция организма. Кроме того, этот механизм обеспечивает выделение во внешнюю среду экскрементов, содержащих множество возбудителей болезней. Алиментарный механизм передачи сложился как основной при многих инфекционных болезнях и как запасной (резервный) при других, для которых основными стали иные механизмы. Таким образом, биологическая эволюция обеспечила максимальные удобства для сохранения паразита - возбудителя болезни. Универсальность этого механизма для человека и сегодня представляет наибольшую реальность и частоту.

Воздушно-капельный механизм передачи мог возникнуть не раньше, чем организм вышедших на сушу животных достаточно эволюционировал в развитии дыхательной системы. Это могло произойти лишь в период расцвета млекопитающих, так как примитивные органы дыхания низших животных не могли служить надежными средствами локализации и выделения паразитов. Таким образом, воздушно-капельный способ передачи можно считать относительно молодым, однако в современных условиях высокой концентрации животных и людей этот механизм начинает играть все большую роль в распространении заразных болезней животных, опасных для человека. Выдыхаемый аэрозоль способен распространяться на большие расстояния, и это может привести к возникновению эпизоотических и эпидемических очагов далеко за пределами первичного очага. На моделях ящура и ньюкаслской болезни было, в частности, показано возникновение вторичных очагов за десятки и сотни километров от первичного очага. Воздушно-капельная передача известна как дублирующий механизм передачи и при многих других инфекциях. Так, например, установлено, что в пещерах Южной Америки, где источником возбудителя бешенства являются кровососущие летучие мыши, возбудитель передается через воздух. Факт этот подтвержден и экспериментально относительно собак, кошек, енотов и других плотоядных.

Эволюция воздушно-капельного механизма передачи дает все основания считать, что при сохранении нынешних тенденций концентрации животных и людей можно прогнозировать дальнейшее повышение роли этого механизма и возрастание эпидемиологической опасности зоонозов.

Трансмиссивный механизм передачи, сущность которого состоит в участии прежде всего кровососущих переносчиков в переносе заразного начала от доноров к реципиентам, признается многими авторами как один из древнейших. Так, Л. В. Громашевский (1965) указывал, что трансмиссивная передача возникла в палеозойскую эру, а И. Н. Воинов (1985) полагает, что трансмиссивная передача первоначально возникла в водной среде, а через много миллионов лет была реализована и на суше. Как известно, трансмиссивный механизм характерен для передачи многих нозологических форм, вызываемых прежде всего вирусами. Это энцефаломиелиты однокопытных - зооантропонозы американского континента, инфекционная анемия, африканские лихорадки многих видов, некоторые зоонозы Австралии, то есть нозоформы, чаще всего регистрируемые в субтропической и тропической зонах Земли. Но и этот древнейший механизм передачи эволюционирует под воздействием экологических факторов. Вместе с тем в отношении некоторых трансмиссивных зоонозов основной механизм передачи дублируется алиментарным и аспирационным механизмами. Это относится к ряду таких опасных нозоформ, как африканская чума свиней, африканская чума лошадей, лихорадка Рифт-Валли и др. Надо отметить, что вирусы теперь редко распространяются при помощи какого-либо одного механизма передачи. Обычно в конкретной экологической ситуации используется какой-то основной путь, наряду с которым имеется резервный.

Что касается контактного механизма передачи, то заражение может произойти при непосредственном соприкосновении больного и здорового животного, больного животного и человека, а также с помощью факторов передачи. Этот механизм передачи, как полагают, мог возникнуть в водной среде в архейской или протерозойской эре, когда суша еще не была заселена живыми организмами. Эволюция механизма непосредственной передачи привела к широкому разнообразию форм - от оспы овец до бешенства. Многообразие форм непосредственной передачи объясняет большое число нозоформ, при которых этот механизм реализуется. Вследствие этого прогнозирование ситуации при таких инфекциях должно базироваться на использовании самых широких подходов.

Вертикальный механизм передачи, безусловно, относится к древнейшим. Так, вирус, передаваемый по наследству, содержится в цитоплазме гамет или зиготы. Для такой передачи достаточно лишь удвоения числа частиц, при этом погибает минимальное количество вирионов. Если же вирус содержится в геноме клетки хозяина, то для его передачи не требуется даже размножения возбудителя; его геном реплицируется вместе с геномом делящейся клетки. Подтверждением древнейшего происхождения вертикального механизма служит прочная взаимная адаптация паразита и хозяина. Такое взаимное привыкание могло сформироваться более 3 млрд лет назад, еще в катархее. Длительное "сожительство" - симбиоз - привело к тому, что паразит нередко не вредит клетке, а клетка привыкла к его постоянному присутствию. Более того, можно предположить, что паразит, находящийся в клетке, защищает ее от воздействия других болезнетворных паразитов.