Blšie matky, zombie huby a vírusové vírusy – parazity ako gangstri

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

Parazit, ako šikovný gangster, nechce nikoho zabiť - potrebuje len získať svoj podiel a na oplátku je dokonca pripravený poskytnúť nejaké služby. S hostiteľom často manipuluje, no dokáže ho ochrániť aj pred nepriateľmi. Prečo parazity nie sú absolútnym zlom, ale samostatným svetom a nevyhnutnou súčasťou prírody, ktorú treba chrániť, nám vysvetlila Maria Orlová, kandidátka biologických vied, vedúca výskumníčka na Tyumenskej štátnej univerzite.

Aké parazity vo mne môžu byť práve teraz a čo tam presne je?

- S najväčšou pravdepodobnosťou patríte k tým 2,5 miliardám ľudí, ktorí nemajú parazity (v užšom zmysle - červy). Majú zvyšných 4,5 miliardy, žijú predovšetkým v tropických krajinách.

Problémom sa stáva skutočnosť, že mnohí ľudia nemajú parazity.

Epidemiológ David Strachan bol prvým, kto predložil túto myšlienku. Podľa jeho hygienickej hypotézy sa imunitný systém, ktorý neinteraguje s parazitmi, netvorí správne. V dôsledku toho sa u človeka zvyšuje počet autoimunitných patológií - chorôb, pri ktorých tento systém začína reagovať na tkanivá vlastného tela ako na cudzie predmety.

Zistilo sa, že tie národy, pre ktoré sú črevné parazity normálnym javom, prakticky netrpia Crohnovou chorobou (ide o autoimunitnú patológiu). Príčinná súvislosť zatiaľ nebola dokázaná, no táto problematika sa skúma.

Nemám v pokožke tváre roztoče?

- Existujú - takzvané roztoče akné, sú prítomné na koži akejkoľvek osoby. Najčastejšie sa však navonok nijako neprejavujú a neškodia. Samozrejme, ak si tieto kliešte nedokážu vybudovať normálny vzťah s imunitným systémom, navonok sa prejavia akné, ale to sa stáva pomerne zriedkavo.

Otázkou je, ako presne nakresliť hranicu medzi parazitizmom, symbiózou, vzájomným vzťahom a inými typmi vzťahov. Symbiont je spolubývajúci; to znamená, že parazit, prísne vzaté, je tiež symbiont. Vzájomný partner je vzájomne výhodný spolubývajúci. Ale keď spolubývajúci nebýva len nablízku, ale začína aj škodiť? Žiaľ, stále to nie je vždy jasné.

Vo všeobecnosti nie je jasné, čo sa považuje za škodu a ako ju posudzovať. To, čo sa nám navonok javí ako negatívny vplyv, sa môže zrazu ukázať ako pozitívne.

Vedci preto pri opise parazitov najmä na úrovni mikroorganizmov často používajú termín „oportunistické“– ide o organizmy, ktoré môžu škodiť, no zatiaľ tak neurobili.

Existujú parazity, ktoré sú vnímané ako čisté zlo?

- Navonok môže všetko vyzerať presne takto - pre konkrétneho jedinca. Napríklad je tam mŕtvy zajac - rozložíte ucho a tam, ako korálky, visia opité kliešte. Zviera zomrelo na to, že bolo súčasne napadnuté množstvom parazitov. Je to strašidelné sa na to pozerať.

Ale musíme pochopiť, že príroda vychádza zo záujmov populácie a druhu, a nie konkrétneho jedinca. Parazit je jedným z faktorov prirodzeného výberu.

To znamená, že odstránenie konkrétneho zajaca z populácie bolo na niečo nevyhnutné.

Ale staráme sa o slabé deti, aj keď priznáme, že príroda potrebovala, aby sa narodili slabé a zomreli. Prečo teda nedojčíme zajace a nezabíjame kliešte?

- Parazit nie je orientovaný na smrť hostiteľa. Nie je to pre neho výhodné. Smrť parazita nastáva v špeciálnych prípadoch. Zajačika je to samozrejme škoda, ale ak ho napadlo toľko kliešťov, znamená to, že mal problémy s imunitným systémom a ak áno, bez kliešťov by zomrel.

Úlohou parazita nie je zabiť svojho hostiteľa, ale prispôsobiť sa mu. Toto je jeden zo základných rozdielov medzi parazitom a predátorom. A jedným z najsľubnejších spôsobov pre parazita je stať sa mutualistom, teda prejsť k obojstranne výhodnej spolupráci s jeho majiteľom. Ako som povedal, symbiont je len spolubývajúci. Vzájomný človek je niekto, s kým môžete žiť a žiť dobre. Túto schému úspešne zaviedli niektoré baktérie, napríklad črevné. Väčšina z nich začala ako parazity.

Ale na baktérie si už všetci zvykli. Zaujímavých prípadov je viac.

Raz v Južnej Amerike sa uskutočnila štúdia, počas ktorej sa ukázalo, že ženy infikované škrkavkami ascaris majú v priemere ďalšie dve deti. prečo?

Presne povedané, plod je tiež parazit. Je napoly mimozemšťan, polovica jeho DNA je nepôvodná a imunita by sa ho, logicky, mala zbaviť. Samozrejme, vo vnútri tela matky sú mechanizmy, ktoré tomu bránia. Ale niekedy predsa len dôjde k potratu.

Keď sú škrkavky prítomné v tele matky, imunitný systém sa s nimi primárne vysporiada a nenapáda plod. Helminty sú tiež cudzie. V súlade s tým je menej potratov. Vo všeobecnosti je pre parazita prospešné, aby sa hostiteľ rozmnožil, pretože takto môže nakaziť potomstvo.

Treba povedať, že v poslednej dobe je čoraz viac správ o úspešnosti helminterapie v liečbe autoimunitných patológií. Tento spôsob je síce na pololegálnej úrovni, ale predsa.

Hoci má liečba parazitmi hlboké korene – ľudia sa už dávno začali pokúšať liečiť sami seba infikovaním sa parazitmi. Napríklad v 19. storočí sa podobným spôsobom bojovalo so syfilisom. Pôvodca syfilisu - treponémová baktéria - zomiera pri 40 stupňoch. A teplota vyskočí pod štyridsiatku, keď je človek chorý na maláriu. Vďaka Kolumbovi, ktorý si z Ameriky priviezol kôru mochna, už vedeli, ako zvládnuť maláriu. Preto, aby sa človek zbavil syfilisu, bol infikovaný maláriou: musel stráviť nejaký čas v horúčke, aby zomrel treponém, potom sa teplota znížila chinínom. Metóda je, samozrejme, barbarská: zomrel každý tretí pacient. Ale smrť na syfilis bola ešte horšia.

Jedným z najobľúbenejších parazitov je toxoplazma, kvôli ktorej môžeme mačky milovať. Prečo, ako to funguje?

- Toxoplazma je vo všeobecnosti niečo úžasné. Parazituje takmer u každého cicavca, u nikoho nerobí výnimku. Nedávno ju objavili u tuleňov. Je to parazit nervového systému, ktorý miluje manipuláciu s majiteľom a má niekoľko hostiteľov.

Najprv toxoplazma infikuje hlodavca a jej úlohou je sprístupniť hlodavca svojmu hlavnému hostiteľovi, mačke. Na to sa mačka musí stať atraktívnou v očiach svojej budúcej koristi. A toxoplazma spôsobuje také zmeny v mozgu, že myš začína mať rada pach mačacieho moču, usiluje sa o tento pach. Výsledkom je, že mačka to zje.

To platí aj pre primáty. Ale ak v prírode išiel primát nakazený toxoplazmou k leopardovi, leopard ho zjedol a toxoplazma sa potešila, tak v civilizovanom svete to tak nefunguje. Osoba, ktorá príde do kontaktu s močom chorej mačky, ochorie, ale domáca mačka ju nemôže jesť.

Možno Hemingway trpel toxoplazmózou, pretože chcel loviť levy?

„Ak áno, musel by prísť a nechať sa zožrať. Pozoruje sa však určitá túžba po neoprávnenom riziku u ľudí s toxoplazmózou.

V starej literatúre nájdete rady patológov, žiadajú študentov, aby od tých, čo zomreli pri autonehode, najmä od tých, čo havarovali na motorke, urobili rozbor na toxoplazmózu - a takmer vždy sa toxoplazma nájde v krvi. Prečo je to tak - otázka zostala dlho otvorená.

Dnes je známe, že toxoplazma, ktorá je v tele dlhý čas, vyvoláva choroby, ako je schizofrénia a bipolárna porucha.

Existujú tiež dôkazy, že muži infikovaní toxoplazmózou sa stávajú agresívnejšími a ženy sú učenlivejšie a pokojnejšie.

A toto je obyčajná analýza? Môže sa niekto nechať vyšetriť na toxoplazmózu?

- Áno. Okrem toho je to povinné pre tehotné ženy, pretože parazit, ktorý preniká do neurálnej trubice plodu, spôsobuje vážne poruchy - tehotenstvo zamrzne, plod zomrie. Po vyčistení odpadkového koša si preto umyte ruky.

Prečo je toxoplazma u mačiek taká pohodlná?

- Je to vec imunitnej interakcie. Takto sa skladačka poskladala. Imunitný systém mačky nevyhnal tohto parazita, ale môže, ak chce. Vďaka tomu si na seba zvykli. Tento proces sa nazýva koevolúcia. Pravdepodobne tento proces pre ostatných majiteľov nepokračoval - zbavili sa parazita.

„Dobre, toxoplazma môže spôsobiť, že sa myš začne zaujímať o mačací moč alebo si človek kúpi bicykel. Alebo ma možno nejaký parazit naladil na lásku k práci a peniazom, aby sme s ním žili dlhšie a pohodlnejšie? Musí sa predsa o mňa starať ako o pána

- Pozri, toto je dokonalý parazit! Myslím, že časom človek bude mať také. Aj keď toxoplazma to už čiastočne robí. Zistilo sa, že ľudia, ktorí sú ňou infikovaní, túžia začať podnikať. Kauzalita nebola dokázaná, ale existuje súvislosť.

Ale huba cordyceps jednostranné zombie mravce: prichytia sa na list a uhynú, samotná huba cez ne prerastie. Dokážu parazity napumpovať toľko, že vám aj mne nejaké huby vymyjú mozog a potom klíčia cez naše telá, kým visíme na balkónoch?

- Všetci sme už do určitej miery zombifikovaný. Existuje nádherná kniha „Váš druhý mozog – črevo“, ktorá hovorí, že črevné baktérie s nami manipulujú ach-och-och ako. Pravda, nepovažujeme ich za parazitov, považujeme ich za mutualistov, ale predsa.

Všetci naši symbionti nami manipulujú maličkosťami.

Presne povedané, samotný pojem „organizmus“, vedci navrhujú považovať za zastaraný. Pojem „rozšírený fenotyp“je relevantnejší – ide o organizmus so všetkými jeho symbiontmi, o určitý komplex.

Samozrejme, existujú organizmy bez symbiontov, pestujú sa v laboratóriách a takéto organizmy sa nazývajú gnotobionty. Sú vždy čisté. Ale môžu žiť iba v laboratóriu.

Nikdy nebudeme čistí ako gnotobionti, pretože žijeme v otvorenom prostredí. Máme vnútorných symbiontov a vonkajších. A našou úlohou je naučiť sa s nimi žiť.

Ale parazity cez nás nevyklíčia, sme inak usporiadaní. Parazit má tendenciu zabíjať medzihostiteľa. Existuje motolica, ktorá prinúti mravca vyliezť na steblo trávy, zamrznúť a čakať, kým ho zožerie jeho hlavný hostiteľ - bylinožravý cicavec.

A pre človeka je ťažké byť prechodným vlastníkom, pretože nie je toľko predátorov, ktorí ho lovia. Toxoplazma je prakticky výnimkou. Človeku teda nehrozí, že cez neho vyklíči huba. Jednoducho budeme naďalej manipulovaní.

Ale ako sa parazitom darí s nami manipulovať? A ako parazity kontrolujú správanie mravca, aby vyšiel na cestu, ľahol si tam a zomrel?

- Nie je to také ťažké. Existuje taký parazit - Rishta, kedysi veľmi rozšírený v trópoch a subtrópoch. Rishta vstupuje do ľudského tela cez vodu, po chvíli musí ísť von a znova vstúpiť do vody. Preto Rišta vyvoláva pocit tepla v končatinách – pôsobí na receptory. Muž beží k vode, strčí tam nohy a ona bezpečne vyjde.

Asi to spočiatku zišlo z kože, keď sa človek práve kúpal. Je jasné, že v horúcom podnebí ľudia vo všeobecnosti veľa plávajú. A selektívne prežili jedinci vylučujúci látku, ktorá u človeka navyše vyvolávala pocit tepla. Konvenčný prírodný výber. A to sa zmenilo na skutočnosť, že teraz rišta nevyhnutne spôsobuje pocit tepla v končatinách.

Takto si väčšina parazitov rozvíja svoje schopnosti. A s hubou, trematódou a mravcom bol približne rovnaký príbeh.

Keď ste hovorili o toxoplazme, spomenuli ste koevolúciu. Takže parazity pomáhajú vo vývoji?

- Samozrejme, večný boj parazita s hostiteľom výrazne posúva evolúciu. Parazity významne prispievajú k biodiverzite a reprodukčnému potenciálu.

Škrkavky robia hostiteľa plodnejším, iné parazity, naopak, svojho hostiteľa kastrujú.

Niektoré kôrovce, napríklad sacculina, zničia hostiteľov reprodukčný systém, nahradia ho vlastným a hostiteľ sa stará o potomstvo parazita v domnení, že ide o jeho potomstvo.

Toto usporiadanie zabraňuje rastu hostiteľskej populácie.

A niektoré parazity strážia svojho hostiteľa. Robia to vďaka svojim schopnostiam: ničia nový druh s podobnými ekologickými nárokmi, ktorý sa na danom území objavil a začal konkurovať. V lese zvyčajne žijú určité jelene, ktoré majú svojich vlastných parazitov, akonáhle ľudia prinesú do tohto lesa ďalšie jelene, aby zvýšili biodiverzitu, a potom sa začne boj s parazitmi.

Parazit je vždy patogénnejší pre nového hostiteľa ako pre starého, pretože ich imunitné vzťahy ešte nie sú vybudované. A nakoniec vyhrajú buď miestne zvieratá, alebo votrelci so svojimi parazitickými spolunájazdníkmi. Odborníci na divokú zver, ktorí sa pokúšali zaviesť druhy, to veľmi dlho prehliadali a zrazu utrpeli nevysvetliteľné (v tom čase) neúspechy.

Spoluútočníci zohrali dôležitú úlohu v histórii ľudstva. Zdá sa, že syfilis prišiel do Európy z Ameriky. A Európania, naopak, priniesli do Nového sveta pravé kiahne, a preto začali Indovia masovo umierať. Tu ste, spoluútočníci v akcii.

Budem pokračovať v rozhovore o útočníkoch. Swift má báseň „Basilio Leopoldovich the Cat“. Je nízky: „Mikroskop nám prezradil, že na blche je štípajúca blcha; / Na hračke je blšie mláďa, / Ale blcha do nej hryzie tiež / Blcha, a tak do nekonečna." Báseň opisuje fenomén superparazitizmu. Mohli by ste vysvetliť, ako sa stalo, že niektoré parazity majú svojich vlastných parazitov? Ako môžeš byť taký lenivý, že si parazit?

„Takýchto parazitov má len pár vyvolených. Po prvé, článkonožce. Článkonožce sú často parazity, no často sa stávajú hostiteľmi iných parazitov – húb. Huby majú veľmi radi článkonožce, pretože obsahujú chitín v koži a chitín je v hubách. Ako si viete predstaviť, je veľmi vhodné absorbovať chitín niekoho iného.

A tak napríklad krv sajúce muchy netopierov nosia na sebe spóry húb a tieto huby na nich z času na čas vyklíčia, čo veľmi prospieva vlhkej mikroklíme jaskýň.

Predpokladá sa, že prakticky neexistujú žiadne parazity vyššie ako druhý rád a druhý rád je už extrémne zriedkavý jav. Ale to je len v mnohobunkových organizmoch.

Aby ste rozumeli, reťazec je nasledovný: hostiteľ, parazit, hyperparazit prvého rádu a ak je na ňom parazit, tak hyperparazit druhého rádu. Ale vírusy sú iné. Vírusy sú v princípe úplne parazitická skupina, nemajú vlastný metabolizmus, všetok pánsky, preto môžu mať hyperparazitizmus druhého a dokonca aj tretieho rádu. Napríklad akantaméba je améba, ktorá sa občas zachytí v tekutine na kontaktné šošovky, parazituje na ľuďoch, má vírus prvého rádu, má vírus druhého rádu a je na nej parazitická látka – mobilné genetické elementy. Vo všeobecnosti áno, všetko je ako v Swiftovej riekanke.

Ak zanedbám testy a rozhodnem sa mať dieťa, keď mám v sebe parazity, prenesiem ich tiež? Ak áno, je možnosť, že mi tieto parazity preniesla moja prababička?

- Toto sa deje a veľmi úspešne. Vo všeobecnosti pre vyššie stavovce existuje vzorec: čím vyššia je hladina pohlavných hormónov, tým nižší je stav imunity. A počas gravidity sa hladina týchto hormónov zvyšuje, takže gravidnú fenku často napádajú vonkajšie parazity: kliešte, vši, blchy, pričom sa naopak stáva odolnou voči niektorým parazitom. Mimochodom, z rovnakého dôvodu sú dominantní samci tiež často viac blchami ako obyčajní - vysoká hladina testosterónu potláča imunitu.

Ale späť k samičkám.

Keď je samica gravidná, jej životný cyklus a životný cyklus parazita sa často synchronizujú a nakoniec aj parazit otehotnie.

Takže dobyje nové územie - objaví sa mláďa a nové parazity sú už pre neho pripravené.

Takže gravidné, dojčiace samice a novorodenci sú vysoko infikovaní mnohými druhmi. A niekedy môžete pozorovať to, čo vedci nazývajú sexuálna segregácia – samce sa v tomto období držia oddelene, aby sa sami nenakazili. Aspoň taká verzia existuje. V skutočnosti vidíme napríklad u netopierov, že v tomto čase samice tvoria takzvanú generačnú kolóniu a tu sedia obsypané kliešťami a blchami a úhľadné samce sa na ne len pozerajú. Zdaleka.

Tiež synchrónne s parazitmi. Počula som len o synchronizácii menštruácie

- Toto je veľmi častý jav. Pre parazity je v tomto čase vhodné rozmnožovať sa, pretože po prvé, imunitný systém hostiteľa je potlačený vysokou hladinou hormónov a po druhé, pohlavné hormóny, steroidy, majú pomerne jednoduchý proces transformácie. Parazit, konzumujúci steroidy v krvi, ich rýchlo metabolizuje na svoje - a okamžite otehotnie, porodí potomka a úspešne prejde metamorfózou na dospelého jedinca.

A môžeme hovoriť o dynastii parazitov, ak má tento druh špecifické parazity, celoživotné. Ak sa prenášajú z rodiča na dieťa, ich evolučná história sa vyvíjala paralelne. A ak pre daného parazita postavíme evolučný strom, bude odrážať evolúciu hostiteľa.

Fylogenéza parazita veľmi často pomáha doplniť niektoré väzby vo fylogenéze hostiteľa, alebo aspoň odhadnúť nejaké drobné skutočnosti, napríklad takto sa dajú založiť migračné procesy. Pomocou parazitov sa napríklad zistilo, že niektoré druhy lumíkov niekoľkokrát prešli cez Beringiu a niekoľkokrát osídlili Nový svet.

Keby sme vy a ja nakreslili plagáty s frázou „rovnaké práva pre parazitov“a vyšli s nimi na námestie, čo by sme povedali novinárom, ktorí by k nám prišli po komentár?

- V prvom rade by sme požadovali právo na štúdium a ochranu. Parazity, ako všetky biologické objekty, majú právo byť vnímané ako nevyhnutná súčasť biosféry a chrániť ju.

Podľa najnovších údajov je spomedzi všetkých organizmov biosféry parazitických - polovica, ak nie viac. Presnejšie to zatiaľ povedať nevieme, pretože mnohé skupiny parazitov sú stále veľmi málo prebádané. Ale to už dokazuje, že parazity sú neoddeliteľnou súčasťou ekosystému a našou úlohou je pochopiť, prečo je to potrebné. Dobrou správou je, že úloha parazitov v ekosystéme bola v poslednom čase prehodnotená. V zahraničí sa tento proces začal asi pred 20 rokmi, v Rusku to robíme teraz.

Získané údaje nám pomôžu lepšie pochopiť biológiu hostiteľa a zistiť, kto je parazit. Napríklad sa predtým verilo, že lišajníky sú akýmsi symbiotickým vzťahom medzi hubami a riasami, ale teraz sa zdá, že huba tam parazituje.

A ak hovoríme o ochrane proti parazitom, teraz v Červených knihách nájdete iba pijavice a voš prasaťa. Tá tam skončila, pretože prasa bolo samo o sebe ohrozeným druhom, v dôsledku toho tam bola privezená aj jeho špecifická voš. Ale je dobre, že to urobili.

Ak má hostiteľský druh nízku abundanciu, potom by mal byť jeho špecifický parazit, pre ktorého je jediným hostiteľom, automaticky zapísaný do zoznamu chránených druhov.

A niekedy ho treba vstúpiť skôr, pretože je veľká pravdepodobnosť, že už vyhynul. Faktom je, že na udržanie počtu parazitov je potrebný určitý minimálny počet hostiteľov. A keď klesne pod túto hranicu, je to tak, parazit vyhynie.

Prečo? Máme tu dve ošípané, každé s niekoľkými parazitmi. Nech sa množia pre zdravie

- Parazity potrebujú aj genetickú rozmanitosť. Ak stále dokážeme zachovať túto genetickú diverzitu v hostiteľskej populácii, potom s parazitmi jednoducho nemôžeme. Alebo sa môže stať, že tieto parazity sú pre hostiteľov nevyhnutné.

Vedci majú toto pravidlo: čím viac druhov je v komunite, tým je stabilnejšia. A nikdy sme sa nezamýšľali nad tým, či toto pravidlo platí aj pre parazity. A šíri sa. Čím viac parazitov je v komunite, tým je odolnejšia.

Aký je váš obľúbený parazit?

- Milujem roztoče rodu Spinternix, žijú na krídlach netopierov a sú neskutočne krásne. Majú vykachličkovanú kutikulu so štítmi rôznych tvarov - úplne mimozemské stvorenia! Pozeráte sa na ne a získate estetické potešenie.

A ak hovoríme o vlastnostiach, potom ma najviac zaujímajú rhinonisidy - to sú kliešte, ktoré žijú u vtákov v pľúcach. Ide o ektoparazity, teda vonkajšie parazity, ktoré prešli do endoparazitizmu. A na to bolo potrebné vymýšľať. V tomto zmysle sú bezpodmienečne dobrými chlapmi.

Vo všeobecnosti by sa parazitické článkonožce, najmä kliešte, mali považovať za akúsi paralelu k nám a približne rovnakú inteligentnú formu života. Je iný, no nie menej inteligentný ako my, len svojím spôsobom inteligentný. Prispôsobili sme sa životu za polárnym kruhom a kliešte sú v pľúcnych vakoch, v žalúdku a na tisíckach ďalších miest s agresívnym prostredím.