Друзья и враги из микрокосмоса

Подготовила Елена САФОНОВА

URL

Научная часть проходившей с 28 по 31 марта девятой (LXXII) сессии Общего собрания Российской академии медицинских наук была посвящена кругу актуальнейших сегодня проблем, связанных с возрождением и активизацией многих инфекционных болезней, которые наблюдаются во всем мире.
Она открылась докладом "Человек и микроорганизмы. Здоровье и болезнь" президента РАМН Валентина Ивановича Покровского.

В 1990 году сессия Общего собрания АМН СССР констатировала: "... сегодня всем-следует преодолеть одно из заблуждений XX века в том, что инфекционные болезни отошли на второй план, не играют значительной роли в патологии человека и не являются актуальной проблемой для здравоохранения". Прошедшее десятилетие наглядно подтвердило справедливость этой позиции. Настоящая сессия посвящена не только роли микроорганизмов в патологии человека, но и их значению в жизнеобеспечении макроорганизма. Последнее особенно важно, так как в сознании многих людей микроорганизмы всегда рассматриваются только как патогены.

Формирование организма человека в процессе его эволюции происходило в постоянном теснейшем контакте с миром микроорганизмов. А этот мир микрокосмоса огромен. Есть мнение, что наши знания о микробном пейзаже окружающей среды ограничиваются одним процентом от истинного числа видов микроорганизмов.

Контакт с миром микроорганизмов вооружил человека эффективными механизмами иммунитета, без микробов невозможны полноценное пищеварение и усвоение пищи, поддержание гомеостаза организма, его защита от патогенной флоры. Число резидентных бактерий примерно на два порядка превышает численность собственных клеток микроорганизма.

Я позволю себе напомнить, что именно наш знаменитый соотечественник И.И. Мечников впервые выдвинул идею о возможном влиянии нормальной микрофлоры на обмен веществ организма хозяина.

Нарушение нормальных микробиоценозов, ведущее к неблагоприятным последствиям для человека, стало усугубляться после появления мощных антибиотиков и ухудшения экологических условий окружающей среды, концентрации стрессовых воздействий на население.

Наиболее существенным фактором влияния окружающей среды на состав и состояние микробиоценозов пищеварительного тракта человека изначально, эволюционно является питание. Именно от характера питания зависели и постоянно зависят как формирование и изменения микробиоценозов различных биотопов, так и функционирование пула кишечных микроорганизмов.

Нам теперь уже четко известно, что под микроэкологической системой понимается состояние динамического равновесия, определяемого, с одной стороны, физиологическими и иммунобиологическими особенностями макроорганизма, с другой - видовым и количественным составом микробных ассоциаций и разнообразием их биохимической активности. При нормальном физиологическом состоянии взаимоотношения макроорганизма и микрофлоры носят симбиотический характер, и кишечная флора при этом выполняет ряд весьма существенных функций. Таким образом, весь физиологический и нутритивный статус макроорганизма теснейшим образом связан с микрофлорой, состав которой в норме характеризуется постоянством и сбалансированностью популяций ее основных представителей. В организме же больного очень часто нарушены количественные соотношения микробных популяций, их распределение в биотопах кишечного тракта, верхних дыхательных путей, кожи, а также их биологическая активность.

Поиск путей нормализации всех сторон микроэкологических нарушений стал одной из самых актуальных задач здравоохранения и медицинской науки. Как показали многочисленные накопленные на сегодняшний день данные, микроэкологические подходы к профилактике и лечению современных заболеваний человека, в первую очередь желудочно-кишечных, должны быть приоритетными в практической медицине. Пробиотики восполняют и усиливают положительные физиологические функции микроэкологической системы в макроорганизме.

Но микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности, поступающие с пищей, - это, к сожалению, не только полезные и необходимые компоненты. Постоянным спутником человека являются как сами живые сапрофитные, патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, так и их токсины и факторы патогенности.

Ежегодно в РФ только официально регистрируется около 600000-700000 случаев кишечных инфекций с пищевым путем передачи и ПТИ.

Однако надо отдать должное и созидательной роли микроорганизмов в питании людей и кормлении животных. Издавна человечество пользовалось полезными свойствами ряда микроорганизмов для создания множества продуктов - молочнокислых напитков и сыров, квашеных и соленых овощей, рыбы, хлеба, пива и вина. Высока потребность и в пищевых веществах, которые вырабатываются путем микробного синтеза, - это различные аминокислоты, органические кислоты, витаминные препараты, кормовые белки, гидролизаты.

Ближе всего этот аспект рассматриваемой темы соотносится с проблемой биоинженерной деятельности и генно-модифицированных источников. Российская пищевая биотехнология и медицинская наука здесь делают только первые шаги, хотя именно у медиков уже есть опыт использования генно-модифицированных микроорганизмов для производства лекарственных препаратов. Работа в этом направлении предстоит очень большая.

Инфекционные болезни не собираются уступать своих позиций, а, наоборот, перешли в наступление. Во всех странах мира, независимо от экономического развития, отмечается их рост, регистрируются эпидемии. В основе роста заболеваемости в России лежит ряд причин. Во-первых, на фоне дестабилизации социально-экономических условий жизни населения осложняется эпидемиологическая ситуация и возрастает значимость "классических" инфекций, называемых "возвращающимися, вновь возникающими". Наглядным примером может служить стремительный рост заболеваемости туберкулезом, в том числе активной формой болезни. Небывалого размаха достигла заболеваемость сифилисом и другими инфекциями, передаваемыми половым путем. Нельзя не упомянуть связанный с ослаблением иммунопрофилактики рост заболеваемости дифтерией в конце 80-х - начале 90-х годов; вспышку полиомиелита в Чеченской Республике в 1995 г.; эпидемию холеры в Дагестане в 1994 г. (2435 больных и носителей вибриона), возникшую в результате завоза возбудителя из Саудовской Аравии.

Во-вторых, все более возрастает роль условно-патогенных микроорганизмов, особенно в эпидемиологии внутрибольничных и многих других инфекций, а также возбудителей кишечных, легочных заболеваний.

В-третьих, официальная статистика в России регистрирует лишь 47 инфекционных заболеваний, а только в последние два-три десятилетия описано более 20 ранее неизвестных инфекционных болезней, многие из которых представляют большую эпидемическую опасность и характеризуются высокой летальностью. В эти же годы начали дифференцировать по этиологии вирусные гепатиты. М.С. Балаяну принадлежит первое описание возбудителя гепатита Е; Д.К. Львову с соавторами - Карельской арбовирусной лихорадки; И.В. Тарасович, В.В. Малееву и др. - Астраханской риккетсиозной (пятнистой) лихорадки, в Волгоградской области расшифрована лихорадка, вызванная вирусом Западного Нила. 1981 год ознаменовался описанием синдрома приобретенного острого иммунодефицита - СПИД, чумы XX века. Позднее была установлена длительная бессимптомная или малосимптомная стадия болезни, наиболее опасная в эпидемиологическом плане, в связи с чем был введен впервые в мире у нас в России термин - ВИЧ-инфекция.

В последнее десятилетие внимание мировой общественности было приковано к заболеваниям нервной системы, вызываемым вирусоподобными агентами - прионами. Прионы - это белковые инфекционные агенты, кодирующиеся в нормальной или мутантной форме геномом хозяина. Они не обладают автономными механизмами репликации и вызывают в ходе развития инфекционного процесса накопления фибриллярных белков, ассоциирующихся в амилоид. Имеются прогнозы, что в недалеком будущем прионовые болезни могут составить для человека серьезную опасность.

Сегодня уже известно, что при многих болезнях, ранее считавшихся неинфекционными, выявляется инфекционный агент. Можно считать установленной связь рака шейки матки, лимфомы Беркитта, назофарингеальной карциномы, первичной гепатоклеточной карциномы с вирусами.

Очень много неизвестного ранее начинает раскрываться в наши дни. Все знают, что фосфат кальция отлагается при многих заболеваниях, но механизм этого процесса до конца не ясен.

В то же время стало известно, что открытые в последние годы мельчайшие нанобактерии, находящиеся на стенках клетки, на всех стадиях роста выделяют углекислый апатит на оболочке своих клеток. В результате биоминерализации в культуре клетки были получены биологическая пленка и скопление минерала, встречающегося в кальцифицированных тканях и почечных камнях. Высказывается предположение, что апатит играет ключевую роль в формировании почечных камней, а возможно, и атеросклеротических бляшек.

Среди людей, больных шизофренией и маниакально-депрессивным психозом, обнаружен высокий процент лиц, сероположительных к вирусу болезни Борна. Таким образом, можно считать, что развертывается новая глава инфекционной патологии человека.

Прогресс молекулярной биологии, разработка новых приборов и диагностических технологий на Западе, о которых мы не могли и мечтать десять-двенадцать лет назад, но уже мечтаем сегодня, коренным образом изменили представления как о возможном числе возбудителей инфекционных болезней, так и о формах инфекционного процесса. В первую очередь я имею в виду персистенцию инфекционных патогенов в организме хозяина, изучение ее механизмов, в частности факторов инактивизации защиты хозяина. Новую главу инфекционной патологии представляют медленные инфекции.

Инфекционные болезни на протяжении всей истории человечества оказывали серьезное влияние на ход цивилизации, религиозные воззрения, уничтожали целые государства и города.

В Библии, в пятой книге Моисеевой, во "Второзаконии" указано: "...не ешьте из жующих чвачку... верблюда, зайца и тушканчика; потому что... не чисты они для вас; не ешьте мяса их и к трупам их не прикасайтесь". Этот запрет четко направлен на предотвращение алиментарного и трансмиссивного заражения чумой.

Известен факт, что малярия уничтожила армию Фредерика Барбаросы при попытке завоевания Рима в 1167 г. Высокая смертность и ужас перед эпидемией заставили армию германцев сжечь палатки и отступить от стен Рима на север в тот момент, когда защитники города уже прекратили сопротивление.

Среди описанных эпидемий пандемия "черной смерти" в XIV веке по своим масштабам занимает исключительное место. В 1344 г. татары осадили город Каффу (Феодосию), принадлежавшую генуэзцам, но не могли в течение трех лет взять его, так как в рядах осаждавших появилась смертельная эпидемия, сопровождающаяся многочисленными жертвами. Чтобы сломить сопротивление города, татары с помощью метательных орудий стали перебрасывать в город трупы людей, умерших от болезни (чумы?). Это, по-видимому, было первое из описанных в истории применение "бактериального оружия". В городе возникла паника. Итальянцы покинули его и бежали на родину. Среди бежавших горожан началась ужасная эпидемия: из тысячи в живых осталось не более 10 человек, но эти оставшиеся занесли эпидемию в Италию. Данный эпизод по времени совпадает с появлением чумы в Италии в 1347 г. В 1348-м чума уже распространилась по всем городам Средиземноморья, а затем охватила Европейский континент. Число умерших от "черной смерти" в Европе по оценке разных авторов составило 15-25 миллионов.

Пример из современной истории. За время американской войны во Вьетнаме в 1960-1970 гг. потери американских войск от лекарственно-устойчивой тропической малярии значительно превысили потери ранеными и убитыми.

Появление вируса иммунодефицита человека и распространение его с чрезвычайной скоростью по всему земному шару поставило перед государствами, общественностью принципиально новые задачи, что связано с особенностями самой инфекции. Она поражает прежде всего молодых людей детородного возраста. Это не может не отражаться на демографической ситуации: снижается рождаемость, потенциал работоспособного населения. По оценочным данным, к началу 2000 г. эпидемия унесла жизни 16,3 млн жителей планеты. Еще 33,6 млн инфицированы, только в течение 1999 г. заражено 5,6 млн человек.

Таким образом, микроорганизмы могут быть "друзьями и врагами" человека. Отсюда вытекает еще одна проблема - микробиологической безопасности России. Проблема актуальная в связи с тем, что экологическая, эпидемиологическая, эпизоотологическая обстановка в стране весьма тревожная.

Появление биотехнологий влечет за собой и новые виды риска. В частности, при проведении генно-инженерных работ и применении микроорганизмов с целью разрушения различных химических загрязнителей (нефть, фенолы, отравляющие вещества). Вся эта деятельность требует не только создания законодательных актов, но и укрепления научно-технической базы, способной проводить быструю и надежную идентификацию микроорганизмов. Эта база в Российской Федерации сегодня характеризуется чрезвычайной отсталостью в сравнении с уровнем технологически развитых стран. Весьма существенным аспектом общей проблемы безопасности остается возможность использования микроорганизмов в военных, диверсионных и террористических целях.

Итак, человек не может существовать без микроорганизмов. Но все возрастающая их роль в патологии человека, в развитии промышленности требует значительного расширения и углубления исследований, кооперации между научными учреждениями РАМН, Минздрава РФ, РАН, РАСХН.