Homo sapiens в мире вирусного микробиома

Доктор медицинских наук, профессор Приходченко Анатолий Андреевич, автор трудов в области клинической экологии, подготовил цикл статей, касающихся проблемы борьбы с вирусной пандемией? Надеемся вы найдёте для себя новые ниши приложения усилий, в борьбе за потребителя в новой реальности сформированной вирусами.

«Что такое человек?» Это извечный вопрос, на который Джастин Зонненбург предлагает уникальный ответ: "Каждый из нас является тщательно продуманным сосудом, оптимизированным для роста и распространения наших микробных обитателей", в совокупности известного, как наш микробиом. Этот термин был введен Джошуа Ледербергом в 2001 году и обозначал экологическое сообщество комменсальных (извлекающих пользу из сожительства с другим организмом, не причиняя ему вреда), симбиотических и патогенных организмов, которые находятся в/на теле человека.

Сразу возникают вопросы, которыми так будет богата наша беседа. Если мы тщательно продуманные сосуды для роста вирусов, то почему мы атакуемы ими и даже с летальным исходом? Где же тут тщательность?

«Люди являются сложной экосистемой - социальной сетью, в которой обитают триллионы бактерий и других микроорганизмов». И это правда, но мы не социальные сети, мы - биосоциальные существа, и прежде био, а потом социальные. У нас бактерий в 1,3 раза больше, чем всех клеток. Гены микробиома превышают геном человека в 150 раз! Зачем нам нужен микробиом по весу почти в 2 кг? Что же делает в нашем организме вирусная часть микробиома? Вирусы нужны человеку? Или человек нужен вирусам?

Эти вопросы будут сопровождать нас на протяжении всех наших бесед.

Согласно регрессивной гипотезе, вирусы когда-то были мелкими клетками, паразитирующими в более крупных клетках. С течением времени эти клетки предположительно утратили гены, которые были «лишними» при паразитическом образе жизни. Эту гипотезу также называют гипотезой дегенерации или гипотезой редукции.

Гипотеза клеточного происхождения вирусов говорит о том, что некоторые вирусы могли появиться из фрагментов ДНК или РНК, которые «высвободились» из генома более крупного организма. Такие фрагменты могут происходить от плазмид или от «прыгающих генов» - транспозонов. (Транспозоны — мобильные генетические элементы, несущие структурные гены, детерминирующие функции, не связанные с самим процессом перемещения между бактериями).

Гипотеза коэволюции вирусов предполагает, что вирусы возникли из сложных комплексов белков и нуклеиновых кислот в то же время, что и первые на Земле живые клетки, и зависят от клеточной жизни вот уже миллиарды лет. Помимо вирусов, существуют и другие неклеточные формы жизни, например, прионы.

Правило происхождения от неспециализированных предков (Э. Коп, 1896) гласит, что обычно новые крупные группы берут начало не от специализированных представителей предковых групп, а от сравнительно неспециализированных. В связи с этим правилом, логично было бы предположить, что всё то, что имеет человек, он получил от своих неспециализированных предков – прионов. Прионы — это инфекционные белковые молекулы, не содержащие ДНК или РНК, но способные к образованию собственных копий. Они вызывают такие заболевания, как почесуха овец, губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота и хроническая слабость (англ. chronic wasting disease) у оленей. К прионным болезням человека относят куру, болезнь Крейтцфельдта — Якоба и синдром Герстмана — Штраусслера — Шейнкера, сопровождающиеся поражением центральной нервной системы и заканчивающиеся смертью. Получается, что прионы подарили вирусам свойство агрессии, вирусы прокариотам, а те эукариотам. И война между вирусами и человеком заложена изначально в прионах. Это положение подлежит проверке. Оно не укладывается в формулу комменсализма Джошуа Ледерберга.

Между различными группами вирусов имеются значительные различия в организации генетического материала. И пока мы не можем определить предков современных вирусов. Но если во Вселенной властвует наследственность, а настоящее и будущее зависит от прошлого [Моисеев Н. Н., Александров В. В., Тарко А. М. Человек и биосфера: Опыт систем, анализа и эксперименты с моделями. М.: Наука, 1985. — 271 с.], то, как же можно строить стратегию борьбы с врагом, мало что зная о нём. Однако строим.

Оптимистически виделись нам итоги борьбы с ВИЧ. За десятилетия были потрачены миллиарды долларов. Но все надежды победить ВИЧ с помощью современных технологий, провалились. Пандемии продолжается по своим биологическим законам, которые человек не знает или игнорирует. И теперь нам надо начать думать - как жить далее с пандемиями. Что же ожидает нас в отношении коронавируса? Мир победил оспу и полиомиелит. Неужели нельзя победить какой-то коронавирус? Что изменилось со времён Эдварда Дженнера?

В Египте существовало предание о том, что в первобытные времена моровая язва истребила всех людей, за исключением немногих лиц, сделавшихся родоначальниками нового человечества. Умершие понесли наказание за плохое поведение. Это назвали меткой бога [https://online-knigi.com/page/4766?page=115]. И господь выбрал болезнь как инструмент наказания. А болезнь сделала ставку на микробы.

Патогенный потенциал микроорганизмов позволяет им осуществлять стратегию естественного отбора для вида Homo sapiens. Демоном Дарвина - так обозвал процесс естественного отбора Айзек Азимов — писатель-фантаст, имея в виду творческую, ведущую роль естественного отбора для развития различных видов [Айзек Азимов, Вид с высоты, М. Мир, 1965]. Судя по всему, Демон Дарвина хорошо подумал, и самым надёжным инструментом для контроля над живыми существами планеты стали вирусы. В начале человеческой истории вирус иммунодефицита человека был мощным, длительно действующим фактором, сдерживавшим размножение вида Homo sapiens. Такой процесс сегодня обнаруживают у приматов [Супотницкий М. В., 2011].

Человек, созрев, встал перед выбором - следовать законам природы, то есть смириться с существованием микроорганизмов, регулирующих численность человеческой популяции через гибель части человечества, или вступить с ними в борьбу. И, находясь в плену чувства антропоцентризма, смешанного с гуманистическими принципами, мы встали на тропу войны. Биологическим процессам был противопоставлен социальный процесс.

Homo sapiens научился распознавать микроорганизмы, изобрёл изощрённые методы их блокировки путём использования карантинных мероприятий, системы иммунопрофилактики, антибиотико- и химиотерапии и т. д. Благодаря этому процессу значительно возросла численность популяций Homo sapiens. Но вот что очень важно: одновременно нарушилось соблюдавшееся в природе равновесие между отдельными видами семейства гоминид и микроорганизмами. Нарушилось Правило взаимоприспособленности: виды в биоценозе приспособлены друг к другу настолько, что их сообщество представляет собой внутреннюю противоречивую, но единую и взаимно увязанную систему. Однажды нарушенная целостность системы повлекла за собой череду нескончаемых проблем для жизни человека. И конца этих проблем пока не видно.

По причине возникшего дисбаланса, время от времени, возникали пандемии инфекционных болезней, и вид Homo sapiens периодически сокращал свою численность под воздействием микроорганизмов-паразитов, временно использовавших человеческие популяции как территории своего обитания и размножения. И если эпидемии самоограничиваются, то пандемия — явление качественно иного порядка, чем локальная эпидемия. Любая эпидемическая ситуация является эпизодом непрекращающегося более сложного (многокомпонентного) пандемического процесса, имеющего собственные и не всегда известные нам закономерности развития. Пандемия всегда в своём траурном шествии опережает действия врачей и учёных, она неспособна к самоограничению, она постоянно самоорганизуется и усложняется [М.В. Супотницкий, 2020].

Сегодня мы имеем дело с конкретным паразитом - коронавирусом, не позволяющим контролировать себя современными средствами диагностики, профилактики и лечения инфекционных болезней.

Похоже, пандемии подчиняются Правилу прогрессирующей специализации, гласящему о том, что группа, вступающая на путь специализации, в дальнейшем развитии будет идти по пути все более глубокой специализации [Депере Ш. Превращения животного мира. / Пер. Ю. Жемчужникова; под ред. и с предисловием А. Борисяка. – Пг.: Тип. М. Стасюлевича, 1915. – 269 с.]. Если человек виновен в порождении новой специализации у ранее мирного вируса – в порождении цитопатогенного свойства – убивать клетку хозяина, то следует ожидать, что по мере антропогенного влияния он будет наращивать мощь этой своей специализации – киллера клетки, которая даёт ему приют и пищу. Иными словами, если новый штамм коронавируса специализируется на конструкции агентов, вызывающих диссеминированное внутрисосудистое свёртывание крови, то это свойство будет и далее совершенствоваться по мере развёртывания пандемии. Успеет ли при этом совершенствоваться вакцина?

Неизбежный эволюционный ответ более древних, более адаптированных, более «умных» форм жизни на человеческий негативизм по отношению к микромиру не так очевиден, но он есть. И чем больше давление на микромир, тем более агрессивен его ответ. И вот что ещё прослеживается не так явно, исподволь, но имеет тенденцию к опасному росту. «Умный» вирус решил использовать тропу войны во благо себе. Человек, опьянённый первыми успехами в антибиотикотерапии, вместо уничтожения вредных микробов, начал своими руками осуществлять селективный отбор новых признаков, выгодных для вирусов, и получил микроорганизмы, не поддающиеся контролю с помощью средств лечения и иммунопрофилактики. Вместо побеждённых микробов человек получил армады микроорганизмов, ещё более устойчивых, чем прежде, к антропогенным воздействиям и вредным факторам среды.

Так или иначе, сложился устойчивый стереотип: чем лучше для паразитов, тем хуже для человечества. Правда, тут же проницательно отмечается, что «по отношению к природе очень трудно использовать категории добра и зла» [Супотницкий Михаил Васильевич. Микроорганизмы, токсины и эпидемии. Глава 1.6. Патогенность вирусов http://www.supotnitskiy.ru/book/book1-1-6.htm].

В продолжении вы узнаете о совершенстве микроорганизмов.

Что такое Антигенный дрейф и Антигенный шифт.

Как вирусы взламывают клетки хозяина, и взламывают ли?