Что такое черная чума

Территории черной смерти

Где на Земле осталась чума, и почему мы ее до сих пор не истребили

World Health Organization

В XXI веке чумой все еще можно заболеть. В 2006 году ей заразилось более 300 человек в Демократической Республике Конго, в конце 2017 года вспыхнула эпидемия на Мадагаскаре, а две недели назад на сайте Министерства здравоохранения Монголии появилось сообщение о двух братьях, которые заболели «черной смертью». Вчера один из них умер. N + 1 разбирается, где чума осталась непобежденной — и почему.

В конце августа 2017 года 31-летний мужчина сел на автобус, курсирующий из Таматавы, небольшой деревушки неподалеку от столицы Мадагаскара, в городок Анказоб. Когда он доехал, почувствовал, что заболевает: поднялась температура, затем пришли слабость и кашель. Врач поставил приезжему диагноз «малярия». Какое лечение назначил доктор больному неизвестно, но известно другое: через четыре дня мужчина решил вернуться домой. Снова на автобусе. Чувствовал он себя неважно: кашель усилился, температура не спадала. До дома путник не добрался: прямо в автобусе его состояние ухудшилось, и он умер. Его тело доставили в ближайшую больницу, после чего похоронили.

Число заболевших чумой в Мадагаскаре в 2017 году

Вечный голод

Грамотрицательная чумная палочка Yersinia pestis появилась сравнительно недавно — генетические данные показывают, что она отделилась от своей ближайшей родственницы, бактерии Yersinia pseudotuberculosis, провоцирующей у людей дальневосточную скарлатиноподобную лихорадку, не более 10-20 тысяч лет назад. Y. pseudotuberculosis и ее родственница Y. enterocolitica — добропорядочные болезнетворные бактерии, которые строго соблюдают главное правило паразитов: не убивать свою жертву слишком быстро, чтобы успеть заразить других.

Однако некоторые подвиды и штаммы Y. pestis — исключения из правила. Многие из них убивают хозяев за два-три дня, потому что живыми они ей не очень нужны — для «переездов» она использует блох и некоторых других эктопаразитов. Именно для того, чтобы блохи скорее отправились на поиски свежей крови, она убивает хозяина максимально быстро.

Yersinia pestis, возбудитель чумы

Larry Stauffer / CDC

Xenopsylla cheopis, один из переносчиков чумной палочки

Katja ZSM / Wikimedia Commons

Хранилище чумы

«В науке существует “проблема межэпизоотического периода”. Не вполне ясно, где сохраняется микроб чумы в тот момент, когда эпизоотия прекращается и прерывается цепочка передачи “грызун-блоха-грызун», — говорит в беседе с N + 1 Владимир Дубянский, руководитель Отдела эпизоотологического мониторинга и прогнозирования Ставропольского научно-исследовательского противочумного института (СНИПЧИ).

По его словам, в некоторых природных очагах чумы паузы между эпизоотиями, то есть периоды, когда ученые не фиксируют зараженных чумой животных, могут длиться по десять лет и больше.

Существует версия, что после гибели животных в их норах остаются блохи-носители, которые могут жить без питания по пять-шесть, а по некоторым данным — и до десяти месяцев, пока в норе не появится новая жертва.

Кроме того, есть данные, что Y. pestis может сохранять жизнеспособность в почве в течение нескольких месяцев, ее могут разносить почвенные беспозвоночные, например, нематоды, а также простейшие. Исследования показывают, что у нематод под кутикулой могут образовываться скопления чумной палочки. Если чумного червя (живого или мертвого) съест грызун, он заразится, и цикл «грызун — блоха — грызун» запустится вновь.

В 1960-е годы была выдвинута «теллурическая гипотеза», согласно которой возбудители чумы могут длительное время сохраняться в почве сами по себе — в норах зараженных и погибших животных. По словам Дубянского, проводились эксперименты по высеванию образцов почвы из очагов чумы, и в некоторых случаях в них были обнаружены живые чумные палочки.

Кроме того, в цикле могут участвовать не только грызуны — чумная палочка может жить в организмах более 300 видов теплокровных животных, в их числе кошачьи, обезьяны, верблюды, другие копытные и даже птицы.

Наконец, следует учесть, что ученые не могут проверить все норы и всех зверьков.

«Возможно, чума циркулирует между грызунами постоянно, просто мы берем недостаточно много блох и грызунов для исследования. Например, в очаге живет 1 миллион 100 тысяч грызунов, а мы берем для исследования 2,5 тысячи грызунов, причем из определенных точек: ближе к дорогам, к населенным пунктам. А на других участках, удаленных от людей, труднодоступных, чума может циркулировать, мы просто об этом не знаем», — говорит Дубянский.

В очаге

В России существует 11 природных очагов чумы, все они расположены в южных регионах.

Один из самых активных (именно здесь в последние 10 лет регистрировались случаи заражения людей) — Горно-Алтайский очаг. Это примерно 600 квадратных километров горной местности в Кош-Агачском районе Республики Алтай, в 300 километрах от Горно-Алтайска, столицы республики. Регион находится на границе трех государств: Китая, Монголии и Казахстана.

Местные жители в основном разводят скот, в частности, коней, оленей и верблюдов (последний даже попал на герб района). Еще они занимаются охотой — в том числе и на сурков. Мясо серого сурка считается у алтайцев деликатесом, сурчиный жир используется в народной медицине, а шкурки идут на воротники, шубы и шапки, и не всегда это увлечение заканчивается хорошо. В XIX веке автор «Записок охотника Восточной Сибири» Александр Черкасов писал: «Бывают го­да, что и туземцы перестают есть тарбаган, потому что на последних бывает повальная болезнь, они гибнут как мухи, и мно­гие неосторожные туземцы, досыта покушав зажаренных тарбаган, нередко и сами платятся жизнию».

В период с 2014 по 2016 год в Горно-Алтайском очаге было зарегистрировано три случая заражения чумой.

По словам Дубянского, до того времени в очаге был маловирулентный штамм и вспышка произошла из-за прихода более агрессивного штамма микроба из Монголии. Последним заболевшим был 10-летний мальчик. «Я держал сурка за ножки, когда дедушка снимал шкурку», — приводило управление Роспотребнадзора его слова. Незадолго до этого ребенок поранил руку, ранка и стала воротами для инфекции. Вскоре власти республики запретили охоту на сурка в районе.

Сотрудники Алтайской противочумной станции следят за состоянием очага: подсчитывают плотность нор сурков, проверяют, есть ли на пойманных животных зараженные блохи. За все время наблюдений на территории очага было обнаружено 65 штаммов микроба чумы, из них два — алтайского подвида Y. p. altaica.

Активность природных очагов чумы на территориях России и стран СНГ в 2012 году. Границы очагов к 2020 году изменились незначительно. (1) широкое (более 1 тыс. км 2 ) распространение чумы среди животных; (2) локальное (менее 1 тыс. км 2 ) распространение; (3) территории, на которых у животных обнаруживают в крови антигены чумы; (4) возбудитель и его следы не обнаружены; (5) нет данных

Н.В. Попов и др. / Проблемы особо опасных инфекций, вып. 3, 2013

В соседнем, Тувинском природном очаге чумы в 2019 году эпизоотическая ситуация характеризовалась широким распространением основного подвида чумного микроба вдоль государственной границы страны. В 2020 году прогнозируется сохранение повышенной численности носителей и переносчиков чумы в очаге и продолжение эпизоотической активности на всей его территории.

Во всех остальных природных очагах чумы, расположенных на территории России, ситуация на протяжении многих лет остается спокойной. Долгие годы в них не обнаруживают зараженных животных. Например, в ближайшем к Москве Прикаспийском Северо-западном степном очаге эпизоотии чумы не регистрируют с 1991 года. По прогнозам, и в 2020 году эпизоотических проявлений чумы на территории России не ожидается, кроме двух самых активных очагов, упомянутых выше.

Ситуацию в очагах чумы контролируют противочумные станции. Их сотрудники регулярно отлавливают грызунов и проверяют их на антитела к инфекции и сами микробы.

Другие форпосты

В России и в соседних странах чума находится под контролем, здесь фиксируются лишь единичные случаи заражения людей. Самая тяжелая ситуация в Африке. Например, на острове Мадагаскар регистрируется до 500 случаев заболевания, до 150 человек в год умирают от инфекции. Вместе с Демократической Республикой Конго и Перу, Мадагаскар входит в тройку эндемичных по чуме стран, где периодически возникают вспышки болезни.

Из-за низкой санитарии в городских трущобах острова, крысы и другие мелкие грызуны, которые переносят чумную палочку, хорошо приспособились к городским условиям. Есть версия, что одной из причин их переселения в город становятся ежегодные лесные пожары.

Не отстают от городов и мадагаскарские села (порой их, впрочем, сложно отделить от местности, которую местные уже называют «городом»), где живет большая часть населения страны. На фермах и в полях люди находятся в непосредственной близости к дикой природе и природным резервуарам чумной палочки. Мелкие грызуны, любящие полакомиться запасами урожая, выходят к людям, тем самым принося болезнь в жилье человека.

Дубянский поясняет, что Мадагаскар попал в лидеры не вполне заслуженно — там работает Институт Пастера, который наладил систему диагностики и лечения чумы, поэтому можно быть уверенным, что статистика по этой стране практически полна. В странах континентальной Африки ситуация может быть значительно хуже, но мы об этом не знаем, потому что диагностические средства в дефиците.

Как протекает болезнь

Инкубационный период легочной чумы совсем короткий — около суток. И ровно столько же времени есть у человека, чтобы обратиться за помощью при первых симптомах заболевания, в противном случае риск летального исхода резко повышается.

В первые сутки болезни человек чувствует озноб, головные боли, боли в пояснице, конечностях, слабость, часто бывают тошнота и рвота. Температура повышается до 38-41 градусов, появляются боли и чувство сжатия в груди, затрудненность дыхания и кашель с мокротой, в которой обнаруживают прожилки крови.

Без лечения антибиотиками (стрептомицин в мазях, таблетках, уколах; при тяжелых формах добавляются антибиотики тетрациклинового ряда) человек может погибнуть через 2-3 суток после появления первых симптомов.

Последняя крупная вспышка заболевания на континенте случилась в Демократической Республике Конго в 2006 году и унесла жизни около ста человек. За последние десять лет страна смогла снизить уровень заболеваемости чумой в среднем до 70 человек в год, хотя в 2018 болезнью переболели 133 человека.

В 2010 году ВОЗ отметила резкий подъем заболеваемости чумой в Перу, но за период 2010-2019 годов переболели чумой всего 67 человек, 8 из которых скончалось. Такой показатель для Перу можно считать хорошим, ведь в одном только 2003 году чумой переболели 198 человек. Ситуация с иностранными медицинскими организациями и уровнем диагностики повторяется и здесь. Североамериканский сосед Перу — США — как ни странно, тоже пополняет статистику чумной болезни. Ежегодно на западном побережье в среднем регистрируется до пяти-шести случаев чумы в год. Люди заражаются, в основном, от блох луговых собачек и других грызунов в природных очагах чумы.

Распределение природных очагов чумы в марте 2016 года

World Health Organization

Природные очаги, которые располагаются на территории двух стран, обычно становятся предметом сотрудничества этих стран в области недопущения циркуляции микроба через границу. Обычно это карантинные мероприятия в регионе, в котором произошел случай заболевания. Карантин позволяет пресечь перенос возбудителя на территорию другой страны в организме человека, у которого еще не развились симптомы чумной болезни. За животными так уследить не удается.

Несмотря на наличие эндемичных очагов и очередной случай заболевания в Монголии, чума встречается редко, а противочумные договоренности с Россией практически исключают «импорт» инфекции. Противочумные станции, располагающиеся на границе двух стран, следят за миграцией зверей и составляют прогноз эпизоотий чумы.

Всего за 10-е годы нашего века монгольский минздрав сообщил о семи случаях заболевания. Четыре из них закончились смертью больных. В мае 2019 года не удалось спасти семейную пару, заразившуюся чумой после обеда, главным блюдом которого был пойманный ими сурок.

Чума XXI века

Отдельные вспышки заболевания могут перерасти в эпидемию при совпадении двух условий:

слабый противочумной контроль со стороны служб здравоохранения региона,

низкая осведомленность населения о способах заражения чумой.

Изучение природной очаговости чумы, ежегодный мониторинг эпизоотий, должные профилактические мероприятия — все это, по словам Дубянского, несмотря на низкую эпидемиологическую опасность чумы, в России развито хорошо. Возможно, именно поэтому она и низкая. Это наследство Советского Союза — хотя официально в Стране Советов чумы не было, известно о вспышке легочной чумы в 1921 году на Дальнем Востоке и эпидемиях чумы в Калмыцкой АССР и Сталинградской области в 1937 году. То, что за последние десять лет в России чумой заболело три человека, можно считать успехом работы российской противочумной службы.

Во многих развивающихся странах, жители которых до сих пор добывают пищу на охоте, работа противочумных служб может нивелироваться банальным незнанием охотников и их семей о способах заражения чумой. В таких местностях люди употребляют в пищу пойманную ими дичь, которую никто не проверял на наличие чумной палочки в их организме. В лучшем случае заболевшие своевременно попадают в больницу.

Впрочем, справиться с самой болезнью достаточно просто — чума успешно лечится антибиотиками.

Однако в целом чума остается непобежденной, и судьба оспы ей не грозит: носители чумы столь многочисленны и столь тесно связаны с биоценозами, что уничтожить их, не уничтожив попутно огромные биоценозы невозможно.

Дубянский напомнил, что площади очагов чумы обычно исчисляется сотнями и тысячами квадратных километров — ни одна страна мира не может позволить себе такие глобальные противочумные мероприятия.

В середине прошлого столетия в СССР попытки ликвидации природных очагов чумы предпринимались: на мелких грызунов ставили капканы и уничтожали их ратицидами, но ни к чему особенному это не привело. Помимо явного вредного влияния химикатов на окружающую среду, буквальное уничтожение целого вида в отдельно взятой местности грозит неминуемыми изменениями во всем биогеоценозе, причем не самыми благоприятными — это же беспокоит и противников генного драйва малярийных комаров в Африке.

Норы и подземные ходы мелких грызунов участвуют в процессе миграции органических и неорганических веществ в почве. Исчезновение их создателей повышает риск деградации земель, вплоть до заболачивания или опустынивания.

Поздние исследования показали, что эффективность столь радикальных мероприятий невысока: ратицидная эффективность истребительных работ против носителей чумы в период исследований не превышала 57 процентов, и в целом профилактические мероприятия по ограничению численности малых песчанок в Волго-Уральских песках не предотвратили эпизоотии чумы, не снизили их интенсивность, лишь ограничив широту распространения.

Также мешает полному истреблению носителей чумной палочки ее способность приживаться у самых разных видов животных.

Например, как рассказывает Дубянский, раньше Забайкальский степной очаг был заселен в основном сурком-тарбаганом. Со временем сотрудники противочумной станции и местные охотники истребили почти всех особей тарбагана, и, казалось, победа над чумой была одержана. Но чумная палочка перескочила на даурского суслика, и со временем тот стал новым основным носителем инфекции.

С переносчиками дело обстоит немного иначе. Блох можно уничтожить, но делается это только в крайних случаях, если эпизоотия чумы обнаружена в непосредственной близости к человеку. Противочумная служба проводит дезинсекцию в радиусе нескольких (а то и тысяч) гектар от населенного пункта, рядом с которым обнаружена эпизоотия чумы. Она вносит в найденные норы грызунов инсектициды, убивающие блох. Таким образом прерывается циркуляция возбудителя, а риск заражения человека через укус блохи сводится к минимуму. При этом численность грызунов остается нетронутой.

В связи с этим актуальным становится другой подход противочумной работы. Все больше внимания в опасных очагах уделяется профилактической работе по предотвращению распространения возбудителя чумной болезни за пределы природного очага. Население, проживающее на территории такого очага, должно информироваться о самом факте наличия заболевания в регионе, о недопустимости употребления в пищу непроверенного мяса (промысловых и диких животных), о необходимости оставаться дома и обращаться за медицинской помощью при недомогании после употребления такого мяса или контакта с дикими животными.

Современная профилактика инфекционных заболеваний не может обойтись без вакцинации. От чумы есть вакцина: она создает стойкий иммунитет против чумной палочки длительностью до года. Прививка показана работникам противочумных служб, врачам в эндемичных регионах и людям, которые живут в особо опасных зонах с подтвержденными эпизоотиями чумы. ВОЗ не рекомендует проводить повальную вакцинацию населения, так как процент людей, проживающий в очагах инфекции невелик, а при необходимости поездки в эндемичные территории вопрос о вакцинации решается индивидуально.

Что касается эпидемиологии чумы среди людей, то в современных реалиях в России невозможно заразиться чумой, просто выйдя на улицу, даже если находиться посреди природного очага чумы. Большинство случаев заболевания связано с заражением чумой от трупов животных. При своевременном обнаружении и изоляции больного, риск передачи бубонной чумы сводится к нулю. При легочной форме он немного выше: от медиков в эндемичных регионах требуется особая внимательность при обнаружении больного с симптомами чумы и характерной историей заболевания. От его действий может зависеть эпидемиологическая обстановка города, региона и даже страны (как это было на Мадагаскаре).

Бояться новой глобальной пандемии чумы не стоит. Да, чума продолжает существовать в некоторых уголках нашей планеты, но мы за ней внимательно следим. Если что-то идет не так и болезнь вырывается за пределы своего обитания, то человечество к этому вызову готово. Антибиотики, если их применить на ранних этапах заболевания, позволяют полностью излечить человека от этой когда-то смертельной болезни.

Вячеслав Гоменюк, Сергей Кузнецов

Источник

Смертельный поцелуй чумы

Смертельный поцелуй чумы

Фрагмент картины Ханса Бальдунга «Смерть и девушка».

Автор

Редактор

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Возбудитель чумы как самая опасная бактерия в мире продолжает создавать угрозу безопасности мировому сообществу. Что делает его столь смертоносным? В статье рассмотрены основные причины уникальной патогенности чумного микроба на уровне биомолекул и их систем, а также обозначена перспектива поиска новых маркеров вирулентности.

Конкурс «био/мол/текст»-2017

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2017.

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий и партнером номинации «Биомедицина сегодня и завтра» выступила фирма «Инвитро».

Один монах, странствуя по белому свету, встретил Чуму, которая направлялась в его город.
— Ты куда это направляешься, Чума? — спросил он ее.
— Иду в твой родной город, — ответила она. — Мне нужно забрать там тысячу жизней.
Через некоторое время монах снова встретил Чуму на своем пути.
— Почему ты меня обманула тогда? — спросил он ее с укором. — Ты говорила, что должна забрать тысячу жизней, а забрала пять тысяч.
— Я тогда сказала тебе правду, — ответила Чума. — Я действительно забрала тысячу жизней. Остальные умерли от страха.

Жертвы чумы исчислялись сотнями тысяч и даже миллионами человек, вымирали города, становились безлюдными целые области, и ужас пандемий чумы затмевал ужасы всех войн, какие знала история человечества. Целые тысячелетия люди не понимали, что является источником заболевания [2].

Библия — одно из древнейших дошедших до нас свидетельств эпидемий чумы (1 книга Царств, глава 5; 4 книга Царств, глава 19, стихи 35–36). В мировой истории отмечают три пандемии этой болезни:

Крупные вспышки чумы регистрируют с определенной периодичностью (Индия — 1994 г.; Мадагаскар — 2011 и 2013 гг.). В США с 1965 по настоящее время ежегодно регистрируют до 40 случаев заражения людей чумой (в среднем 10 больных в год) [5]. В России в сентябре 2014 г. и в августе 2015 г. впервые за последние 35 лет были зарегистрированы два случая заражения человека чумой [6], [7].

В природе чумной микроб встречается практически на всех континентах, исключая Австралию, Антарктиду, а также Арктику, что обусловливает ежегодно регистрируемые случаи этой болезни. Стремительная эволюция микроорганизмов приводит к появлению популяций бактерий (штаммов), устойчивых к антибиотикам [9], что в случае с возбудителем чумы особенно опасно. Кроме того, этих бактерий могут использовать в качестве агента биотерроризма. Все вышесказанное объясняет необходимость изучения чумного микроба.

Возбудитель чумы Yersinia pestis — самая опасная бактерия в мире [10]. Что делает ее столь смертоносной?

Факторы вирулентности, или вооружен и очень опасен

Любые патогенные бактерии должны обладать целым рядом свойств: «способностями» к инвазии (внедрению), колонизации, противостоянию иммунным реакциям организма хозяина и токсичностью. Биомолекулы, осуществляющие эти функции, называются факторами патогенности (вирулентности).

Со времен открытия возбудителя чумы в 1894 году французом Александром Йерсеном и японцем Китасато Сибасабуро ученые пытались выяснить, что определяет патогенность Y. рestis. В результате многолетней тяжелой и рискованной работы, которая продолжается и по сей день, выделили следующие факторы патогенности возбудителя:

Белки внешней мембраны, или зачем возбудителю чумы шприц?

Изучение отдельных Yop-белков, а именно V- и W-антигенов, началось еще в 1956 году [16]. Описаны также YopM, YopN, YopH, YopE, YopD и другие белки [17]. Они подавляют развитие иммунных реакций, в частности, фагоцитоз, а при «заглатывании» микробов макрофагами (иммунными клетками) обеспечивают размножение возбудителя внутри макрофагов [11]. Белки внешней мембраны синтезируются только при температуре 37 °С и в условиях дефицита ионов кальция (low calcium response) [18]. Механизм действия Yop-белков — система секреции III типа — открыт в конце прошлого века [19]. Согласно этому механизму, чумной микроб, приблизившись к эукариотической клетке, впрыскивает эффекторные белки в цитоплазму (по принципу работы шприца с образованием особого канала — «иглы») (рис. 1) [20]. Особое внимание ученые уделяют V-антигену, так как на его основе создают химическую вакцину против чумы [21].

Рисунок 1. Схема действия системы секреции III типа.

Комплекс области пигментации, или может ли стать потребность в чем-либо фактором патогенности?

В ходе лабораторных работ исследователи установили, что чумной микроб может стать авирулентным (безопасным) для мышей. При высеве таких бактерий на питательные среды с гемином (железосодержащим веществом, образующимся при действии соляной кислоты на гемоглобин) они образуют неокрашенные колонии, в отличие от пигментированных колоний вирулентных штаммов. Так появился один из простейших способов определения вирулентности штаммов возбудителя чумы без использования лабораторных животных. Если популяция бактерий на среде с гемином (среде Джексона—Берроуза) «дает» рост пигментированным колониям, то она является опасной (вирулентной), если непигментированным — то не опасной (авирулентной) [22].

Активатор плазминогена, или двуликий Янус

Большое внимание уделяют омптинам — семейству протеаз наружных мембран, которые выполняют множество функций в бактериальной клетке, в том числе перенос различных веществ через внешнюю мембрану, и, в целом, способствуют адаптации микроорганизма к условиям окружающей среды. Один из них — активатор плазминогена (Pla) [25]. Еще до выделения Pla, специалисты приходили к противоречивым, на первый взгляд, выводам. С одной стороны, чумной микроб сворачивает плазму крови (плазмокоагулирующая активность), с другой стороны — предотвращает образование кровяного сгустка (фибринолитическая активность). Тем более удивительно, что обеими этими активностями, как впоследствии выяснилось, обладает один и тот же белок — активатор плазминогена. Оказалось, что при температуре ниже 30 °С Pla проявляет плазмокоагулирующую активность. В преджелудке зараженной блохи (переносчика чумных микробов) сворачивается кровь, поступившая из больного чумой грызуна, и образуется «блок» — резервуар для размножения иерсиний. При этом голодная блоха начинает активно кусать животное или человека, не чувствуя насыщения. При поступлении свежей порции крови возбудитель с «отрыжкой» блохи проникает в ранку и инфицирует ее. Попадая в другую среду с температурой 36–37 °С — температурой тела человека (или немного выше — теплокровного животного), — активатор плазминогена начинает действовать в прямо противоположном направлении: проявляет фибринолитическую активность — препятствует образованию кровяного сгустка в месте укуса и тем самым обеспечивает распространение возбудителя [26].

При вдыхании чумных микробов (и развитии легочной чумы) этот белок обеспечивает быстрое размножение бактерий в тканях легких и приводит к развитию молниеносной пневмонии и отеку легких, тогда как в отсутствии Pla инфекция не развивается в смертельную пневмонию. Установлено, что активатор плазминогена нарушает постоянство внутренней среды организма хозяина и блокирует иммунные реакции, направленные на уничтожение патогена [27].

Капсульный антиген, или скользкий тип этот возбудитель чумы

Бактерии окружены капсулой из слизистого вещества (фракция I, Fra1), которая препятствует поглощению и обезвреживанию Y. pestis иммунными клетками организма-хозяина в процессе фагоцитоза. На выявлении этого вещества-антигена основаны многие современные методы лабораторной диагностики чумы, оно входит в состав многих экспериментальных химических вакцин против чумы. Однако позднее обнаружили популяции бактерий, лишенные капсулы [28]. Кроме того, слизистая капсула есть у многих других микроорганизмов, например, возбудителя сибирской язвы, туляремии. Капсульное вещество иерсинии образуют при температуре 37 °С.

Пили адгезии (pH6-антиген), или «агент 007»

Специфический антиген pН6 (пили адгезии — мелкие ворсинки, белок PsaA) также синтезируется только при температуре 37 °С, но есть и еще одно условие — pН ниже 6,4 (что нашло отражение в его названии). Cчитается, что это значение рН близко к рН лизосом макрофагов или некротического содержимого абсцессов, где, вероятно, и синтезируется этот антиген. рН6-антиген ответственен за прикрепление чумных микробов к эпителиальным клеткам дыхательных путей и колонизацию их. Этот антиген интересен еще и тем, что подавляет фагоцитоз: при попадании иерсиний в кровь, pH6-антигены соединяются с аполипопротеинами В плазмы, что делает бактериальные клетки «невидимыми» для макрофагов [29]. Следовательно, в изначально агрессивном теплокровном организме хозяина популяции чумного микроба с рН6-антигеном имеют больше шансов на выживание, чем популяции возбудителя чумы без рН6-антигена — феномен селекции PsaA+ бактерий [30]. В природных очагах чумы выделяют только штаммы Y. pestis с рН6-антигеном.

Антигены, схожие с рН6, были обнаружены у ряда возбудителей, вызывающих менее опасные болезни — кишечные инфекции (Y. pseudotuberculosis [31], Y. enterocolitica [32], Escherichia coli [8]).

Температурный фактор, или то, что действительно имеет значение

Необходимо заострить внимание на особой роли температуры в физиологии чумного микроба. Именно при температуре 37 °С у него повышаются питательные потребности [33] и синтезируются практически все известные детерминанты вирулентности (рис. 2) [34]. У других бактерий подобная зависимость выражена в меньшей степени, что позволяет говорить о ведущей роли температурного фактора в вирулентности возбудителя чумы [8].

Рисунок 2. «Белковые портреты» чумного микроба, выращенного при температурах 28 и 37 °С соответственно.

Геном или все важное внутри

О секвенировании генома иерсиний, вызвавших «черную смерть» 1340 года, читайте в материале «Это чума» [3]. — Ред.

Помимо хромосомы у чумного микроба есть плазмиды — внехромосомные участки ДНК [38]. Большинство белковых факторов вирулентности закодированы на плазмидах: эффекторные белки на плазмиде pCad; капсула — pFra; активатор плазминогена — рPla (pPst, pPCP). Плазмиды pFra и рPla обнаружены только у Y. pestis (видоспецифические), pCad является общей с возбудителем псевдотуберкулеза (родоспецифическая) [20].

Заключение

Несмотря на успехи, достигнутые в изучении чумного микроба, вопрос о ведущих факторах вирулентности его возбудителя остается открытым. Так отмечена «неодинаковая агрессивность» штаммов Y. pestis, обладающих одинаковым набором известных факторов патогенности [8].

В настоящее время продолжается работа по выявлению новых, еще не изученных маркеров вирулентности [39]. С использованием 2D-электрофореза, масс-спектрометрии, полногеномного секвенирования проводят сравнительный анализ отличающихся по вирулентности популяций чумного микроба для выявления различий в их белковых спектрах и геномных последовательностях. Ранее не известные белки и участки генома становятся объектом пристального внимания и изучения как потенциальные детерминанты вирулентности.

Таким образом, патогенность возбудителя чумы — это множественный (полидетерминантный) признак. Соединение многих факторов в единое целое создает страшную угрозу чумных эпидемий, с противостоянием которым, однако, прогрессивное человечество успешно справляется.

Источник