Choroba X – jaka pandemia może zniszczyć ludzkość?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Nowy szczep koronawirusa, który pojawił się w Wielkiej Brytanii, wywołał panikę: mówią, że krowiak stanie się znacznie bardziej niebezpieczny niż wcześniej. Być może nawet ta sama „choroba X” – potężny patogen, który może doprowadzić do pandemii z katastrofalnymi skutkami.

Na przykład upadek światowej gospodarki. Często mówi się, że kolejna taka „nieoczekiwana” choroba zniszczy wszystkich ludzi. Albo wystarczająca ich liczba, aby resztki ludzkości same wymarły. Czy to możliwe? Jeśli tak, to dlaczego ludzkość nie została zniszczona w swojej długiej historii?

Istnieje wiele mitów na temat chorób zakaźnych. Na przykład uważa się, że w przeszłości to oni nieuchronnie zabijali ludzi, że dopiero w naszych czasach w latach osiemdziesiątych możliwa stała się śmierć na raka lub chorobę serca. A wcześniej podobno mikroby skosiły wszystkich bez wyjątku.

Innym błędnym przekonaniem jest to, że w przeszłości choroby zakaźne nie mogły rozprzestrzeniać się tak szybko, jak obecnie. W końcu ludzie żyli w dużej odległości od siebie, nie było transportu zdolnego do rozprzestrzeniania się drobnoustrojów z szybkością współczesnego koronawirusa. Ale dzisiaj naprawdę niebezpieczna choroba może w jak najkrótszym czasie dosięgnąć prawie całej populacji Ziemi.

Technicznie tak nie jest, a czasami wcale. I dopóki nie zrozumiemy tych mitów, trudno będzie zrozumieć, dlaczego niektóre epidemie pochłaniają wiele istnień (do co dziesiątej części planety), a inne - setki ludzi, jak „SARS” z lat 2002-2003. Równie dobrze, czy w przyszłości mogą pojawić się choroby, które zagrażają istnieniu naszego gatunku.

Jak ludzie zaczęli chorować na choroby zakaźne

Aby zrozumieć, w jaki sposób ludzie w starożytności wchodzili w interakcje z chorobami, wystarczy spojrzeć dziś na ich afrykańskich krewnych. Wiele z naszych tradycyjnych problemów zostało zabranych im, małpom Czarnego Kontynentu. Jest bardzo prawdopodobne, że wszy łonowe przeszły na ludzi z goryli miliony lat temu, chociaż naukowcy wciąż dyskutują nad konkretną drogą transmisji.

HIV z pewnością został złapany przez Afrykańczyków od zielonych małp w XX wieku (metoda przenoszenia jest równie kontrowersyjna), a małpy mogą odegrać znaczącą rolę w rozprzestrzenianiu się wirusa Ebola.

Jednak epidemie wśród małp są bardzo rzadkie. Zielone małpy są nosicielami małpiego wariantu HIV (SIV), ale zakażone nim żyją tak długo, jak osoby bez wirusa. Nie mają żadnych objawów (jak, nawiasem mówiąc, niektórzy ludzie). Szympansy chorują na zapalenie płuc, gruźlicę itd., ale z reguły umierają na nie tylko starsze osobniki o obniżonej odporności.

Szympansy mają odpowiedniki ludzkich epidemii tylko wtedy, gdy ich gatunek niedawno dostał jakąś chorobę od innego gatunku. Na przykład w Tanzanii lokalne szympansy często chorują na analog naszego wirusa HIV, ale w przeciwieństwie do zielonych małp nie są bezobjawowe, ale mają rzeczywiste i negatywne konsekwencje. Sekcja zwłok wykazała, że w ciałach zakażonych naczelnych znajduje się niezwykle mała liczba komórek odpornościowych (jak w martwych ludzkich nosicielach), a śmiertelność wśród nich jest 10-15 razy wyższa niż wśród szympansów niezakażonych tym szympansem. choroba.

Podobny obraz obserwuje się wśród zwierząt, które są dalej od ludzi niż naczelne. Tak więc w europejskiej części Rosji kilka lat temu wiele świń domowych padło z powodu afrykańskiego pomoru świń, przywiezionych przez migrujące dziki z Kaukazu z południa. Ta choroba, podobnie jak Covid-19, jest wywoływana przez wirusa, a nie bakterię, jak w przypadku dżumy ludzkiej.

U dzikich zwierząt, zwłaszcza w Afryce, wirus jest szeroko rozpowszechniony, ale prawie wszyscy jego nosiciele są bezobjawowi: patogen żyje w nich w pozycji komensala, nie wyrządzając szkody właścicielowi, ale także nie czerpiąc korzyści. Kiedy jednak Europejczycy próbowali sprowadzić świnie domowe do Afryki, okazało się, że wśród nich wirus jest śmiertelny w 100 procentach przypadków.

Co jest dobre dla jednych, dla innych śmierć

Skąd bierze się ta różnica? Chodzi nie tylko o to, że normalnie żaden mikrob nie może być idealnym zabójcą gatunku swoich żywicieli, ponieważ w tym przypadku z pewnością umrze sam: nie będzie środowiska do zamieszkania. Inna sprawa jest również ważna: układ odpornościowy gospodarzy szybko reaguje na patogennego drobnoustroju i „uczy się” albo całkowicie go zniszczyć, albo utrzymać liczbę określonych wirusów lub bakterii na minimalnym poziomie.

Typowym wynikiem tej zdolności adaptacyjnej jest bezobjawowy nosiciel lub „dur brzuszny Mary”. Jest to imię osoby, której organizm infekcja nie wyrządza żadnej szkody, ale która jednocześnie pozostaje nosicielem patogenu. Bezobjawowe zjawisko nosicielstwa odkryto po raz pierwszy u Mary Mallon, irlandzkiej kucharki, która mieszkała w Stanach Zjednoczonych na początku XX wieku. Jej matka zachorowała na tyfus w czasie ciąży, a organizm Marii od początku "wyciskał" tę chorobę. W rezultacie jej bakterie-patogeny mogły normalnie się rozmnażać tylko w woreczku żółciowym.

Kiedy pracowała w konkretnym domu, ludzie tam później zachorowali na tyfus, zmarło co najmniej pięć osób na dziesiątki zarażonych nią. Prawdopodobnie mogłoby być mniej ofiar, gdyby myła ręce, ale niestety ze względu na jej umiarkowane wykształcenie Mary powiedziała bez ogródek, że „nie rozumiała celu mycia rąk”.

Nie myśl, że mówimy o wykluczeniu choroby. Różne patogeny cholery są przenoszone przez tych samych bezobjawowych nosicieli, w organizmie których rozmnażają się z umiarem, nie prowadząc do problemów zdrowotnych.

W przypadku niektórych odmian patogenów cholery stosunek „nosicieli” do „ofiar” wynosi cztery do jednego, a dla innych dziesięć do jednego. Tylko jedna trzecia nieleczonych nosicieli umiera na kiłę (kiła trzeciorzędowa prowadzi do śmierci), inni pozostają nosicielami. Tylko w jednym przypadku na dziesięć gruźlica rozwija się w niebezpieczną, grożącą śmiercią formę.

Ta sytuacja jest korzystna dla patogenów. Gdyby zainfekowali i zabili każdego żywiciela, liczba roboczogodzin, jaką ich nosiciele mogliby rozprzestrzenić patogen, byłaby znacznie mniejsza. Co więcej, same drobnoustroje nie robią na to nic: układ odpornościowy gospodarza stara się o nie. Ci, którzy mają go silniej, powstrzymują patogen i pozostają tylko nosicielami, a nie chorymi w dosłownym tego słowa znaczeniu. Osoby ze słabszą odpornością stają się ofiarami choroby. W efekcie spada liczba potomków osób, których odporność nie radzi sobie dobrze z chorobą, a liczba osób z silniejszą odpornością wykonuje swoją pracę, czyli rośnie.

Oznacza to, że nie może istnieć masowe morale ludzi z chorobą, która od dawna współżyje z tą czy inną populacją ludzką. Ale jak tylko choroba dotrze do miejsca, w którym jeszcze jej nie znają, wszystko się zmienia. Idealnym przypadkiem infekcji jest przeniesienie jej przez podróżnych na nowe ziemie, gdzie wcześniej nie było takich epidemii.

Na przykład w 1346 r. Armia Hordy zdołała celowo zarazić genueński garnizon Kafa (na Krymie, obecnie Teodozja) plagą, wrzucając do twierdzy zwłoki jednego z tatarów, który zginął od niej z katapulty. Wśród samych Tatarów nie było tak wielu, którzy zginęli od zarazy: dzięki wieloletnim kontaktom ze Wschodem nabyli pewnej odporności na tę chorobę.

Ale wcześniej w Europie i Afryce Północnej nie było dżumy przez setki lat, więc Genueńczycy z łatwością rozprzestrzenili ją w tych regionach. Historycy szacują całkowitą liczbę ofiar śmiertelnych na 70 milionów (więcej niż w obu wojnach światowych). W Anglii zmarła około połowa populacji. Dlaczego tak jest, a nie wszystkie w stu procentach, bo mieszkańcy Europy Zachodniej nie mieli odporności na tę infekcję?

Faktem jest, że w populacji normalnej pod względem różnorodności genetycznej ludzie - z powodu naturalnych mutacji - nie są podobni. Na przykład w organizmach większości mongoloidów białko ACE2 występuje częściej niż u większości rasy kaukaskiej. Tworzy narośle białkowe na powierzchni komórek ludzkich, do których przylega wirus SARS-CoV-2, czynnik sprawczy obecnej epidemii Covid-19.

Dlatego, jak sądzono do niedawna, łatwiej mu się rozprzestrzeniać w Chinach, ale trudniej poza krajami o populacji mongoloidalnej. Rzeczywistość pokazała jednak, że białka nie mają takiego znaczenia, jak normalny aparat stanu. dlatego w rzeczywistości Mongoloidy cierpiały z powodu epidemii. Ale w innej epoce sytuacja mogła potoczyć się zupełnie inaczej.

Należy zrozumieć, że istnieje wiele tak subtelnych różnic biochemicznych między ludźmi, więc trudno wyobrazić sobie patogen, który z łatwością mógłby zarazić absolutnie całą populację planety. Nawet w stosunku do tych chorób, z którymi nigdy się nie spotkali, niektórzy ludzie potrafią być bardzo odporni.

Na przykład 0, 1-0, 3% populacji rosyjskiej jest odpornych na HIV z powodu mutacji białka CCR5. Ta sama mutacja była kiedyś korzystna w zwalczaniu dżumy dymieniczej. Oznacza to, że nawet gdyby jakimś cudem wirus HIV mógł się rozprzestrzeniać drogą kropelkową, nie byłby w stanie zabić całej zarażonej nim ludzkości: nie pozwoliłyby na to cechy biochemiczne. Ci, którzy przeżyli, prędzej czy później przywrócą populację do poziomu sprzed epidemii.

Doskonała choroba X

Często w prasie popularnej mówi się o możliwości przypadkowego wystąpienia „idealnej” choroby, która łączy w sobie wysoką zakaźność odry (jeden chory zaraża 15 zdrowych osób), długi okres bezobjawowy HIV i lekooporność, jak w przypadku antybiotyków odporne bakterie.

A nawet mała podatność na szczepionki, jak kiła. Przypomnijmy, że trudno mu stworzyć szczepionkę, ponieważ antygeny – związki patogenu, „w odpowiedzi”, na które produkowane są przeciwciała – często znajdują się wewnątrz komórek patogenu, dlatego powstają przeciwciała, które na te reagują” ukrytych” antygenów jest niezwykle trudny.

Jednak w praktyce wystąpienie takiej „super choroby” jest praktycznie niemożliwe. Natura nie ma darmowych śniadań ani dla ludzi, ani dla patogenów ich chorób. Ze względu na wysoką odporność na leki, szczepionki i odporność na ludzką odporność, ten sam HIV zapłacił za wielką specjalizację: skutecznie atakuje tylko niewielką część ludzkich komórek i nie może dostać się do niej przez unoszące się w powietrzu kropelki. W rezultacie HIV dotyka mniej niż pięćdziesiąt milionów na całym świecie.

Wirusy, które są dobrze przenoszone przez wydychane przez nas kropelki, nie mogą specjalizować się tylko w komórkach odpornościowych, takich jak HIV: muszą być „generalistami szerokiego zakresu”. A te nie mogą mieć wyrafinowanych sposobów penetracji jednego konkretnego typu ludzkich komórek odpornościowych, takich jak HIV. Oznacza to, że choroby, które są naprawdę trudne do leczenia i wyleczenia, z reguły są słabo transportowane drogą powietrzną.

Choroby-wyjątki mogą być dobrze przenoszone drogą powietrzną i niszczyć znaczną część populacji, ale w rezultacie zaczną działać na dobór naturalny wśród ludzkich żywicieli: ci, których odporność walczy lepiej, w rezultacie częściej przeżyją, wirus stopniowo przestanie być niebezpieczny dla populacji.

Bakterie oporne na antybiotyki (np. szereg gronkowców), często uważane za najgroźniejsze zagrożenie, mają również poważne ograniczenia. Prawie wszystkie z nich są dziś warunkowo chorobotwórcze, to znaczy są stosunkowo bezpieczne dla organizmu zdrowej osoby, ponieważ nie mogą przezwyciężyć jego odporności.

Aby móc oprzeć się antybiotykom, bakterie te zmieniają swoje parametry, stają się mniejsze i często wykazują mniejszą zdolność reprodukcyjną niż gatunki konkurencyjne bez silnej antybiotykooporności. Innymi słowy, nie ma zbyt wielu kandydatów na „superchorobę”. Mogą oczywiście zabić wiele osób w podeszłym wieku i osłabionych, zwłaszcza w postaci infekcji szpitalnych, ale zdrowi obywatele są dla nich zbyt twardzi.

Niektóre wirusy próbują ominąć wszystkie te i inne problemy ze względu na dużą zmienność, ciągłe mutacje. Liderem pod względem częstości występowania wśród czynników sprawczych powszechnych chorób jest wirus grypy, a jeszcze częściej mutujący wirus HIV. Poprzez ciągłą zmianę składu ich zewnętrznej powłoki, unikają ataków komórek odpornościowych, ale znowu przy dużym koszcie: wysoki wskaźnik mutacji oznacza, że z biegiem czasu tracą część swoich poprzednich mocnych stron.

Jest to najprawdopodobniej jeden z powodów, dla których wariant HIV (SIV) u zielonych małp nie powoduje zauważalnego uszczerbku na ich zdrowiu.

Ostatnia linia obrony: liczby

Oczywiście to wszystko nie oznacza, że ta czy inna choroba, przenoszona z jednostki na jednostkę, nie może zniszczyć gatunku jako całości. Niewątpliwie jest to możliwe, ale tylko przy połączeniu dwóch czynników: wszystkie osobniki gatunku żyją na ograniczonym obszarze, nie oddzielonym barierami, a ich łączna liczba nie jest zbyt duża.

To właśnie ta choroba dręczy obecnie diabła tasmańskiego – drapieżnego torbacza ważącego do 12 kilogramów. Te stworzenia mają trudny charakter, nienawidzą się nawzajem. Nawet w okresie godowym samiec i samica są stale agresywne i gryzą się nawzajem. A trzy dni po zajściu w ciążę samica intensywnie atakuje samca, zmuszając go do ucieczki, aby uratować mu życie. Nawet 80% jej młodych jest zjadane przez matkę-drapieżnika, pozostawiając przy życiu tylko cztery szczęśliwe.

W latach 90. jeden z osobników zachorował na pospolitego guza nowotworowego na twarzy, co nie spowodowałoby żadnych problemów u innych gatunków: zwierzę zdechło - i tyle. Ale diabły tasmańskie takie nie są: ze względu na zwyczaj atakowania spotykanych krewnych obojga płci, po kilku latach ponownie zainfekowały tym guzem (poprzez ukąszenia) około 70-80% całej populacji.

Nie jest jasne, czy choroba tych zwierząt zostanie zniszczona, czy nie. Ich szanse zmniejsza fakt, że diabły tasmańskie wykazują najmniejsze zróżnicowanie genetyczne spośród wszystkich znanych drapieżników, a nawet wszystkich torbaczy. Im mniejsza różnorodność, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że ktoś przystosuje się do choroby, ponieważ jego odporność nie jest taka sama jak innych. Australijskie władze stworzyły małe populacje „ubezpieczeniowe” tych zwierząt, które nie są zakażone rakiem przenoszonym przez wektory, a nawet jeśli wyginą na Tasmanii, istnieje nadzieja, że gatunek wyzdrowieje z tych rezerw.

Ponadto ostatnie prace w Science podają w wątpliwość możliwość ich wyginięcia z powodu… samego faktu ich upadku. Nowotwór spowodował taki spadek zagęszczenia populacji w populacjach tych zwierząt, że choroba rozprzestrzenia się już znacznie wolniej niż dotychczas. Wydaje się, że prawdopodobieństwo całkowitego wyginięcia tego gatunku jest niewielkie. Jednak biorąc pod uwagę jego obyczaje, bardzo niewiele osób będzie z tego bardzo zadowolonych.

Ale przykład diabłów wyraźnie pokazuje, że człowiek jest dobrze ubezpieczony na masowe wyginięcie z powodu nowej epidemii. Nie jesteśmy tysiącami, jak te zwierzęta, ale miliardami. Dlatego różnorodność genetyczna ludzi jest znacznie większa, a groźna dla niektórych epidemia nie będzie w stanie zabić wszystkich. Nie mieszkamy na jednej, niezbyt dużej wyspie, ale jesteśmy rozrzuceni po wszystkich kontynentach. W związku z tym środki kwarantanny mogą uratować niektórych ludzi (zwłaszcza na wyspach) nawet w warunkach całkowitej śmierci populacji w innych miejscach.

Podsumujmy. Całkowite zniszczenie naszego lub jakiegoś innego pospolitego gatunku z powodu epidemii jest znikomo mało prawdopodobnym wydarzeniem. Niemniej jednak nie ma powodu, aby się uspokajać. W 2018 roku Światowa Organizacja Zdrowia w oczekiwaniu na takie „superchoroby” wprowadziła pojęcie „choroby X” (Choroba X) – oznaczającej nieznaną wcześniej chorobę, która może wywołać epidemię na dużą skalę.

Niecałe dwa lata później jesteśmy świadkami Covid-19, choroby, która rozprzestrzenia się jak pandemia i pochłonęła już wiele istnień. Trudno wiarygodnie oszacować liczbę jej ofiar, ale dla Rosji w tym roku nadmierna śmiertelność podczas epidemii wynosi około 0,3 mln. Na świecie liczba ta jest wielokrotnie wyższa.

Oczywiście nie jest to średniowieczna czarna zaraza ani ospa. Jednak każde utracone życie jest ważne dla ludzkości, dlatego śledzenie nowych „superchorób”, a także tworzenie dla nich leków i szczepionek, to sprawa, którą będzie musiało się zająć więcej niż jedno pokolenie lekarzy i naukowcy.