Kirbuemad, zombiseened ja viirusviirused – parasiidid nagu gangsterid

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03

Parasiit, nagu nutikas gangster, ei taha kedagi tappa - tal on vaja ainult oma osa saada ja vastutasuks on ta valmis isegi teenuseid pakkuma. Ta manipuleerib sageli peremehega, kuid suudab teda kaitsta ka vaenlaste eest. Miks parasiidid pole absoluutne kurjus, vaid omaette maailm ja vajalik osa loodusest, mida tuleks kaitsta, selgitas meile Tjumeni osariigi ülikooli vanemteadur, bioloogiateaduste kandidaat Maria Orlova.

Millised parasiidid võivad minus praegu olla ja mis seal täpselt on?

- Tõenäoliselt kuulute nende 2,5 miljardi inimese hulka, kellel pole parasiite (kitsas tähenduses - usse). Neid on ülejäänud 4,5 miljardit, kes elavad peamiselt troopilistes riikides.

Probleemiks muutub asjaolu, et paljudel inimestel pole parasiite.

Selle idee esitas esimesena epidemioloog David Strachan. Tema hügieenihüpoteesi kohaselt ei moodustu korralikult immuunsüsteem, mis parasiitidega ei suhtle. Selle tulemusena suureneb inimese autoimmuunpatoloogiate arv - haigused, mille korral see süsteem hakkab reageerima oma keha kudedele nagu võõrkehadele.

On märgatud, et need rahvad, kelle jaoks sooleparasiidid on normaalne nähtus, Crohni tõbe praktiliselt ei põe (see on autoimmuunpatoloogia). Põhjuslikku seost pole veel tõestatud, kuid seda küsimust uuritakse.

Kas mu näonahas pole lestad?

- On olemas - nn aknelestad, neid leidub iga inimese nahal. Kuid enamasti ei näita nad end väljapoole kuidagi ega tee kahju. Muidugi, kui need puugid ei suuda luua normaalset suhet immuunsüsteemiga, avalduvad nad väliselt akne kaudu, kuid seda juhtub üsna harva.

Küsimus on täpselt selles, kuidas tõmmata piir parasitismi, sümbioosi, vastastikuse suhtumise ja muud tüüpi suhete vahele. Sümbiont on toakaaslane; see tähendab, et parasiit on rangelt võttes samuti sümbiont. Vastastikune partner on vastastikku kasulik toakaaslane. Aga kui toakaaslane mitte ainult ei ela läheduses, vaid hakkab ka kahjustama? Kahjuks pole see ikka veel alati selge.

Üldiselt pole selge, mida peetakse kahjuks ja kuidas seda hinnata. See, mis meile pealtnäha tundub negatiivne mõju, võib ootamatult positiivseks osutuda.

Seetõttu kasutavad teadlased parasiitide, eriti mikroorganismide taseme kirjeldamisel sageli terminit "oportunistlikud" - need on organismid, mis võivad kahjustada, kuid pole seda veel teinud.

Kas on parasiite, mida peetakse puhtaks kurjaks?

- Väliselt võib kõik välja näha täpselt nii - konkreetse inimese jaoks. Näiteks on surnud jänes - keerad kõrva lahti ja seal ripuvad nagu helmed purjus puugid. Loom suri selle tõttu, et teda ründas korraga palju parasiite. Seda on hirmus vaadata.

Kuid me peame mõistma, et loodus lähtub populatsiooni ja liigi, mitte konkreetse indiviidi huvidest. Parasiit on üks loodusliku valiku tegureid.

See tähendab, et konkreetse jänese eemaldamine populatsioonist oli millekski vajalik.

Aga me hoolitseme nõrkade laste eest, isegi kui tunnistame, et loodus vajas, et nad sündiksid nõrgana ja sureksid. Miks me siis jäneseid ei imeta ja puuke ei tapa?

- Parasiit ei ole orienteeritud peremehe surmale. See pole talle kasulik. Erijuhtudel esineb parasiidi surm. Muidugi on jänkukesest kahju, aga kui teda nii palju puuke ründas, siis see tähendab, et tal oli probleeme immuunsüsteemiga ja kui nii, siis oleks ta ilma puukideta surnud.

Parasiidi ülesanne ei ole oma peremeest tappa, vaid sellega kohaneda. See on üks põhilisi erinevusi parasiidi ja kiskja vahel. Ja parasiidi üks paljutõotavamaid viise on muutuda vastastikuseks, st minna edasi vastastikku kasulikule koostööle oma omanikuga. Nagu ma ütlesin, on sümbioot lihtsalt toakaaslane. Vastastikune kaitsja on keegi, kellega saate elada ja hästi elada. Seda skeemi on edukalt rakendanud mõned bakterid, näiteks soolestiku bakterid. Enamik neist sai alguse parasiitidest.

Aga kõik on juba bakteritega harjunud. Huvitavaid juhtumeid on veelgi.

Kord Lõuna-Ameerikas viidi läbi uuring, mille käigus selgus, et ümarussidega ascarisega nakatunud naistel on keskmiselt kaks last rohkem. Miks?

Rangelt võttes on ka loode parasiit. Ta on pooleldi tulnukas, pool tema DNA-st on võõras ja puutumatus peaks loogiliselt võttes temast lahti saama. Loomulikult on ema keha sees mehhanismid, mis seda takistavad. Kuid mõnikord juhtub raseduse katkemine ikkagi.

Kui ema kehas on ümarussid, tegeleb nendega eelkõige immuunsüsteem ega ründa loodet. Helmintid on samuti võõrad. Sellest lähtuvalt on ka raseduse katkemisi vähem. Üldjuhul on parasiidile kasulik peremehele paljuneda, sest nii võib ta järglasi nakatada.

Peab ütlema, et viimasel ajal on üha rohkem uudiseid helminteraapia edukusest autoimmuunpatoloogiate ravis. Kuigi see meetod on poollegaalsel tasemel, kuid siiski.

Kuigi parasiiditeraapial on sügavad juured – inimesed hakkasid end parasiitidega nakatades proovima end tervendada juba ammu. Näiteks 19. sajandil võideldi süüfilisega sarnaselt. Süüfilise tekitaja – treponema bakter – sureb 40 kraadi juures. Ja temperatuur hüppab alla neljakümne, kui inimene on haige malaaria. Tänu Columbusele, kes tõi Ameerikast tsinchona puu koore, teadsid nad juba varem, kuidas malaariapalavikku kontrolli all hoida. Seetõttu nakatus inimene süüfilisest vabanemiseks malaariasse: ta pidi veetma mõnda aega palavikus, et treponema sureks, seejärel alandati kiniiniga temperatuuri. Meetod on muidugi barbaarne: iga kolmas patsient suri. Kuid süüfilise surm oli veelgi hullem.

Üks populaarsemaid parasiite on toksoplasma, mis võib meid kasse armastama panna. Miks, kuidas see toimib?

- Toksoplasma on üldiselt midagi hämmastavat. See parasiteerib peaaegu kõigil imetajatel, ei tee erandit kellelegi. Ta avastati hiljuti hüljestelt. See on närvisüsteemi parasiit, kes armastab omanikuga manipuleerida ja tal on mitu peremeest.

Esiteks nakatab Toxoplasma närilise ja tema ülesanne on teha näriline kättesaadavaks tema peamisele peremehele, kassile. Selleks peab kass muutuma oma tulevase saagi silmis atraktiivseks. Ja toksoplasma põhjustab ajus selliseid muutusi, et hiirele hakkab kassi uriini lõhn meeldima, ta püüdleb selle lõhna poole. Selle tulemusena sööb kass selle ära.

See kehtib ka primaatide kohta. Aga kui looduses läks toksoplasmasse nakatunud primaat leopardi juurde, leopard sõi ta ära ja Toxoplasma rõõmustas, siis tsiviliseeritud maailmas see nii ei toimi. Haige kassi uriiniga kokku puutunud inimene haigestub, kuid kodukass ei saa seda süüa.

Võib-olla põdes Hemingway toksoplasmoosi, kuna ta tahtis innukalt lõvisid jahtida?

«Kui jah, peaks ta tulema ja laskma end ära süüa. Kuid toksoplasmoosi põdevatel inimestel täheldatakse mingit põhjendamatut riski.

Vanast kirjandusest leiab patoloogide nõuandeid, nad paluvad õpilastel võtta autoõnnetuses hukkunutelt, eriti mootorrattaga avarii läbinutelt, analüüsi toksoplasmoosi suhtes – ja peaaegu alati leitakse verest toksoplasma.. Miks nii – küsimus jäi pikaks ajaks lahtiseks.

Tänapäeval on teada, et kehas pikka aega viibiv toksoplasma provotseerib selliseid haigusi nagu skisofreenia ja bipolaarne häire.

Samuti on tõendeid selle kohta, et toksoplasmoosi nakatunud mehed muutuvad agressiivsemaks ning naised kuulekamaks ja rahulikumaks.

Ja see on tavaline analüüs? Kas keegi saab toksoplasmoosi testida?

- Jah. Pealegi on see kohustuslik rasedatele, sest parasiit, tungides loote neuraaltorusse, põhjustab tõsiseid häireid – rasedus külmub, loode sureb. Nii et pärast liivakasti puhastamist peske käsi.

Miks on Toxoplasma kassidel nii mugav?

- See on immuunsüsteemi interaktsiooni küsimus. Nii sai pusle kokku. Kassi immuunsüsteem ei ole seda parasiiti välja ajanud, kuid ta saab seda teha, kui tahab. Selle tulemusena harjusid nad üksteisega. Seda protsessi nimetatakse kaasevolutsiooniks. Tõenäoliselt ülejäänud omanike jaoks see protsess ei jätkunud - nad said parasiidist lahti.

"Olgu, Toxoplasma võib panna hiire huvi tundma kassi uriini vastu või inimese ratta ostmise vastu. Või äkki mõni parasiit seadis mind töö- ja rahaarmastusse, et me temaga kauem ja mugavamalt elaksime? Ta peab ju minu kui peremehe eest hoolt kandma

- Vaata, see on ideaalne parasiit! Arvan, et aja jooksul tekib inimesel selline. Kuigi Toxoplasma juba osaliselt teeb seda. On märgatud, et sellesse nakatunud inimesed on innukad oma äriga alustama. Põhjuslikkust pole tõestatud, kuid seos on olemas.

Aga seene korditseps ühekülgne zombisid sipelgad: nad kinnituvad lehe külge ja surevad, seen ise kasvab neist läbi. Kas parasiidid võivad pumbata nii palju, et mõned seened teevad teile ja mulle ajupesu ning idanevad siis läbi meie keha, kui me oma rõdudel rippume?

- Me kõik oleme juba mingil määral zombistunud. On üks imeline raamat "Your Second Brain – the Intestine", mis ütleb, et soolebakterid manipuleerivad meiega oi-oi-oi kuidas. Tõsi, me ei pea neid parasiitideks, vaid vastastikusteks, kuid sellest hoolimata.

Kõik meie sümbionid manipuleerivad meid pisiasjadega.

Rangelt võttes soovitavad teadlased pidada "organismi" mõistet iganenuks. Mõiste "laiendatud fenotüüp" on aktuaalsem - see on organism koos kõigi oma sümbiontidega, teatud kompleksiga.

Muidugi on sümbiontideta organisme, neid kasvatatakse laborites ja selliseid organisme nimetatakse gnotobiontideks. Nad on alati puhtad. Kuid nad saavad elada ainult laboris.

Me ei saa kunagi nii puhtaks kui gnotobiontid, sest elame avatud keskkonnas. Meil on sisemisi ja väliseid sümbionte. Ja meie ülesanne on õppida nendega koos elama.

Aga parasiidid meie kaudu ei idane, me oleme erinevalt paigutatud. Parasiit kipub vahepealset peremeesorganismi tapma. Seal on trematood, mis paneb sipelga rohuliblele ronima, külmetama ja ootama, kuni tema peamine peremees – taimtoiduline imetaja – ära sööb.

Ja inimesel on raske olla vahepealne omanik, sest kiskjaid pole nii palju, kes teda kütivad. Toksoplasma on praktiliselt erand. Nii et inimest ei ähvarda, et seene temast läbi võrsub. Meiega lihtsalt jätkatakse manipuleerimist.

Aga kuidas saavad parasiidid meiega manipuleerida? Ja kuidas parasiidid kontrollivad sipelga käitumist nii, et ta läheb rajale, lamab ja sureb?

- See pole nii raske. Seal on selline parasiit - Rishta, mis oli kunagi troopikas ja subtroopikas väga levinud. Rishta siseneb inimkehasse läbi vee, mõne aja pärast on tal vaja õue minna ja uuesti vette siseneda. Seetõttu põhjustab Rishta jäsemetes kuumusetunnet – see mõjub retseptoritele. Mees jookseb vee äärde, pistab jalad sinna ja naine tuleb tervelt välja.

Tõenäoliselt tuli see esialgu nahast välja siis, kui inimene just suples. On selge, et kuumas kliimas ujuvad inimesed üldiselt palju. Ja isikud, kes eritavad ainet, mis tekitas inimeses lisaks kuumatunde, jäid valikuliselt ellu. Tavapärane looduslik valik. Ja see on muutunud tõsiasjaks, et nüüd põhjustab rishta jäsemetes tingimata kuumuse tunnet.

Nii arendab enamik parasiite oma oskusi. Ja seene, trematoodi ja sipelgaga oli umbes sama lugu.

Kui te rääkisite toksoplasmast, mainisite kaasevolutsiooni. Nii et parasiidid aitavad areneda?

- Muidugi, parasiidi igavene võitlus peremehega liigutab oluliselt evolutsiooni. Parasiidid aitavad oluliselt kaasa bioloogilisele mitmekesisusele ja paljunemispotentsiaalile.

Ümarussid muudavad peremehe viljakamaks, teised parasiidid, vastupidi, kastreerivad oma peremehe.

Mõned koorikloomad, näiteks sacculina, hävitavad peremehe reproduktiivsüsteemi, asendades selle enda omaga, ja peremees hoolitseb parasiidi järglaste eest, arvates, et see on tema järglane.

Selline korraldus takistab vastuvõtva elanikkonna kasvu.

Ja mõned parasiidid valvavad oma peremeest. Nad teevad seda tänu oma võimalustele: hävitavad uut sarnaste ökoloogiliste nõuetega liiki, mis antud territooriumile tekkis ja konkureerima hakkas. Tavapäraselt elavad metsas teatud hirved, neil on oma parasiidid, kui inimesed toovad siia metsa bioloogilise mitmekesisuse suurendamiseks teisi hirvi ja siis algab parasiitide võitlus.

Parasiit on uue peremehe jaoks alati patogeensem kui vana jaoks, kuna nende immuunsuhe pole veel kindlaks tehtud. Ja lõpuks võidavad kas kohalikud loomad või sissetungijad oma parasiitidest kaastungijatega. See jäi väga pikka aega kahe silma vahele looduseksperdid, kes üritasid liike sisse tuua ja said ootamatult (tol ajal) seletamatuid tagasilööke.

Kaassissetungijad on inimkonna ajaloos mänginud olulist rolli. Süüfilis näib olevat tulnud Euroopasse Ameerikast. Ja eurooplased, vastupidi, tõid rõuged Uude Maailma, mistõttu indiaanlased hakkasid massiliselt surema. Siin te olete, kaassissetungijad tegutsemas.

Ma jätkan vestlust sissetungijate üle. Swiftil on luuletus "Kass Basilio Leopoldovitš". Ta on lühike: „Mikroskoop näitas meile, et kirbu peal on hammustav kirp; / Mängukirbu peal on kirp, / Aga väike kirp hammustab ka seda / Kirp, ja nii lõpmatuseni." Luuletus kirjeldab superparasitismi fenomeni. Kas saaksite selgitada, kuidas juhtus, et mõnel parasiidil on oma parasiidid? Kuidas saab olla nii laisk, et olla parasiit?

Vaid vähestel väljavalitutel on selliseid parasiite. Esiteks lülijalgsed. Lülijalgsed on sageli parasiidid, kuid sageli saavad nad ka teiste parasiitide – seente – peremeesteks. Seened armastavad väga lülijalgseid, sest nende koores on kitiini, kitiini aga seentes. Nagu võite ette kujutada, on väga mugav omastada kellegi teise kitiini.

Ja nii kannavad näiteks nahkhiirte verd imevad kärbsed enda peale seente eoseid ja need seened aeg-ajalt nende peal idanevad, mis on koobaste niisket mikrokliimat vägagi soodustav.

Arvatakse, et teisest järgust kõrgemaid parasiite praktiliselt pole ja teist järku on juba üliharuldane nähtus. Kuid see on ainult mitmerakulistes organismides.

Et te aru saaksite, siis ahel on järgmine: peremees, parasiit, esimest järku hüperparasiit ja kui parasiit on peal, siis teist järku hüperparasiit. Kuid viirused on erinevad. Viirused on põhimõtteliselt täiesti parasiitide rühm, neil ei ole oma ainevahetust, kõik meistri oma, seetõttu võib neil esineda ka teist ja isegi kolmandat järku hüperparasitism. Näiteks acanthamoeba on amööb, mis mõnikord jääb kontaktläätsede jaoks vedelikku, parasiteerib inimese peal, tal on esimest järku viirus, tal on teist järku viirus ja sellel on parasiitaine - liikuvad geneetilised elemendid. Üldiselt jah, kõik on nagu Swifti riimis.

Kui jätan analüüsid tähelepanuta ja otsustan lapse saada, kui mul on parasiidid, kas ma annan ka need edasi? Kui jah, siis kas on võimalik, et mu vanavanaema andis need parasiidid mulle edasi?

- See toimub ja väga edukalt. Üldiselt kehtib kõrgemate selgroogsete puhul muster: mida kõrgem on suguhormoonide tase, seda madalam on immuunstaatus. Ja raseduse ajal suureneb nende hormoonide tase, nii et rasedat naist ründavad sageli välisparasiidid: puugid, täid, kirbud, samas kui ta, vastupidi, muutub mõne parasiidi suhtes resistentseks. Muide, samal põhjusel on ka domineerivad isased sageli rohkem kirbud kui tavalised isased – kõrge testosteroonitase pärsib immuunsust.

Aga tagasi emaste juurde.

Kui emane on rase, on tema elutsükkel ja parasiidi elutsükkel sageli sünkroniseeritud ning lõpuks rasestub ka parasiit.

Nii vallutab ta uue territooriumi - ilmub poeg ja uued parasiidid on tema jaoks juba valmis.

Seega on rasedad, imetavad emased ja vastsündinud paljud liigid väga nakatunud. Ja mõnikord võite jälgida seda, mida teadlased nimetavad seksuaalseks segregatsiooniks – isased hoiavad sel perioodil lahus, et mitte ise nakatuda. Vähemalt on selline versioon olemas. Tegelikkuses näeme näiteks nahkhiirte puhul, et sel ajal moodustavad emased nn haudmekoloonia ja siin nad istuvad puukide ja kirbudega kaetud ning korralikud isased lihtsalt vaatavad neid. Kaugelt.

Sünkroonselt ka parasiitidega. Kuulsin ainult menstruatsiooni sünkroniseerimisest

- See on väga levinud nähtus. Parasiitidel on sel ajal mugav paljuneda, sest esiteks surub kõrge hormoonide tase alla peremehe immuunsüsteemi, teiseks on suguhormoonidel, steroididel, üsna lihtne transformatsiooniprotsess. Parasiit, tarbides veres steroide, metaboliseerib need kiiresti omadeks – ja jääb kohe rasedaks, sünnitab järglasi ning läbib edukalt metamorfoosi täiskasvanuks.

Ja parasiitide dünastiast saab rääkida siis, kui liigil on spetsiifilised parasiidid, mis on eluaegsed. Kui neid antakse edasi vanemalt lapsele, arenes nende evolutsiooniline ajalugu paralleelselt. Ja kui me ehitame antud parasiidi jaoks evolutsioonipuu, peegeldab see peremeesorganismi arengut.

Parasiidi fülogenees aitab väga sageli täiendada mõnda lüli peremehe fülogeneesis või vähemalt hinnata mõningaid pisifakte, näiteks saab niimoodi paika panna rändeprotsesse. Näiteks leiti parasiitide abil, et mõned lemminguliigid ületasid mitu korda Beringiat ja asustasid mitu korda Uut Maailma.

Kui teie ja mina joonistaksime plakatid fraasiga "parasiitidele võrdsed õigused" ja läheksime nendega väljakule, mida me ütleksime ajakirjanikele, kes tuleksid meie juurde kommentaari küsima?

- Eelkõige nõuaksime õigust õppimisele ja kaitsele. Parasiitidel, nagu kõigil bioloogilistel objektidel, on õigus olla tajutud biosfääri vajaliku osana ja õigus seda kaitsta.

Viimaste andmete kohaselt on kõigi biosfääri organismide hulgas parasiite - pooled, kui mitte rohkem. Täpsemalt veel öelda ei saa, sest paljusid parasiitide rühmi on veel väga vähe uuritud. Kuid see juba näitab, et parasiidid on ökosüsteemi lahutamatu osa ja meie ülesanne on mõista, miks see on vajalik. Hea uudis on see, et parasiitide roll ökosüsteemis on viimasel ajal uuesti läbi vaadatud. Välismaal algas see protsess umbes 20 aastat tagasi, Venemaal teeme seda praegu.

Saadud andmed aitavad meil paremini mõista peremehe bioloogiat ja välja selgitada, kes parasiit on. Näiteks arvati varem, et samblik on omamoodi sümbiootiline suhe seente ja vetikate vahel, kuid praegu tundub, et seen parasiteerib seal.

Ja kui parasiitide kaitsest rääkida, siis nüüd võib punastest raamatutest leida vaid mõned kaanid ja seakõrvasea täi. Viimane sattus sinna, kuna siga ise oli ohustatud liik, mistõttu toodi sinna ka tema spetsiifiline täi. Aga hea, et nad seda tegid.

Kui peremeesliigil on madal arvukus, tuleks tema spetsiifiline parasiit, kellele ta on ainus peremees, automaatselt kanda kaitsealuste nimekirja.

Ja mõnikord tuleb see varem sisestada, sest on suur tõenäosus, et see on juba välja surnud. Fakt on see, et parasiidi arvukuse säilitamiseks on vaja teatud minimaalset peremeeste arvu. Ja kui see langeb alla selle piiri, siis ongi kõik, parasiit sureb välja.

Miks? Siin on meil kaks siga, kummalgi on mitu parasiiti. Las nad paljunevad tervise nimel

- Parasiidid vajavad ka geneetilist mitmekesisust. Kui me suudame seda geneetilist mitmekesisust peremeespopulatsioonis endiselt säilitada, siis parasiitidega me lihtsalt ei suuda. Või võib juhtuda, et need parasiidid on peremeestele vajalikud.

Teadlastel on reegel: mida rohkem liike on koosluses, seda stabiilsem see on. Ja me pole kunagi mõelnud, kas see reegel kehtib parasiitide kohta. Ja see levib. Mida rohkem on koosluses parasiite, seda vastupidavam see on.

Mis on su lemmikparasiit?

- Mulle meeldivad perekonna Spinternix lestad, nad elavad nahkhiirte tiibadel ja on uskumatult ilusad. Neil on plaaditud küünenahk erineva kujuga kilpidega – täiesti võõrad olendid! Vaatad neid ja saad esteetilist naudingut.

Ja kui me räägime omadustest, siis kõige rohkem huvitavad mind rinonisiidid - need on puugid, kes elavad lindudel kopsudes. Fakt on see, et need on ektoparasiidid, st välisparasiidid, mis on üle läinud endoparasitismi. Ja selleks oli vaja välja mõelda. Selles mõttes on nad tingimusteta head sellid.

Üldiselt tuleks parasiitseid lülijalgseid, eriti puuke, pidada meiega mingiks paralleeliks ja ligikaudu samasuguseks intelligentseks eluvormiks. See on teistsugune, kuid mitte vähem intelligentne kui meie, lihtsalt omal moel intelligentne. Oleme kohanenud elama polaarjoonel ning puuke on kopsukottides, maos ja veel tuhandes agressiivse keskkonnaga kohas.