В системе «паразит-хозяин» оба участника процесса находятся в состоянии бесконечного противостояния, целью которого является взаимная адаптация. Оба участника этого увлекательного процесса оказывают взаимное влияние друг на друга. Болезнетворные агенты изменяют нас, совершенствуя наш иммунитет, а мы, безусловно, изменяем их. Именно благодаря постоянной борьбе с ними, мы, в процессе эволюции, обзавелись таким полезным приобретением как иммунитет. Его механизмы и факторы обеспечивают нам достаточно хорошую защиту и позволяют противостоять большинству окружающих нас «интервентов».
Вот вам и ответ на третий вопрос. Получается, что паразиты, т.е. возбудители инфекций, не такое уж абсолютное зло. Они совершенствуют наши механизмы защиты, делая нас сильнее. Жаль только, что результаты их положительного влияния конкретные индивидуумы не ощутят, потому что процесс формирования защитных механизмов занимает уж очень долгое время сотни тысяч лет. Ситуация складывается парадоксальная. Влияние паразита на своего хозяина, в одной и той же системе, значительно отличается. Представим себе временную шкалу эволюции какой-либо системы «паразит-хозяин» и разделим ее на отрезки, сопоставимые с продолжительностью жизни особей хозяина (это скорее будут крошечные точки). В каждой конкретной точке этой шкалы влияние паразита на своего хозяина будет негативным. Ведь инфекции нередко представляют серьезную опасность не только для отдельно взятых особей, но и популяции в целом. И чем ближе эта точка будет находиться к «рождению» симбиотической пары «паразит-хозяин», тем более отрицательным будет влияние паразита. Но, чем длиннее путь, по которому симбиотическая «паразито-хозяинная» пара идет рука об руку, тем лучше они «узнают» друг друга и эффективнее приспосабливаются. Через некоторое время эти отношения могут стать «идеальными» и позволят популяциям паразита и хозяина сохранять стабильность. Паразиты получат возможность беспрепятственно размножаться в организме хозяина, а, последний, обзаведется эффективными способами защиты, которые позволят ему «не замечать» паразита. Инфекционные страдания наших далеких предков, оказались залогом нашего благополучия в настоящем.
Рис. 1.11. Важное объявление на придорожном столбе эволюции
1.4. Верной дорогой идем, товарищи?
Возникает еще один вопрос, всегда ли вектор взаимного влияния в системе «паразит-хозяин» остается неизменным?
До тех пор, пока человечество не представляло себе, что такое микробы и какую роль они играют в развитии инфекций, процесс протекал в направлении обоюдного совершенствования терпимости по отношению друг к другу. В результате диалога, который длится уже на протяжении сотни тысяч лет, возбудителям и их хозяевам удавалось приходить к некоторому взаимопониманию. Паразитам, для того чтобы можно было и дальше использовать организм хозяина в своих целях, приходится кое-чем поступаться. Факторы болезнетворности, благодаря которым можно выжить во внутренней среде организма хозяина, приходится ослаблять. Но и хозяин вынужден учиться принципам «биологической дипломатии». Вступая в контакт с пришельцами, ему необходимо сохранить свою видовую индивидуальность и надежно защитить постоянство внутренней среды, в любой момент быть готовым к смертельной схватке с непрошенными гостями. Но при этом не проявлять при этом слишком бурной реакции на вторжение.
Большая работа, целью которой должны стать идеальные отношения между паразитом и его хозяином совершалась медленно, но верно на протяжении многих тысячелетий, вплоть до эпохи великих изменений.
Началом ее стало открытие, сделанное в 1676 г. Антони ван Левенгуком. С помощью «микроскопий» двояковыпуклых линз ему удалось разглядеть в различных субстратах (дождевой воде, пище, зубном налете и др.) забавных крошечных «зверушек», названных им анималькулями (от лат. animalculum зверёк, микроскопическое животное). В одном из своих писем, датированном сентябрем 1683 г. и направленном в Лондонское Королевское общество, Левенгук описал и зарисовал основные группы бактерий. По сути дела это было величайшее открытие, которое еще долгое время оставалось незамеченным. Факт существования анималькулей воспринимался ученым миром как забавный казус. Тем не менее, на протяжении следующих 100150 лет, некоторые пытливые умы все же проявляли интерес к микроскопическим существам и активно собирали информацию о них, описывая различные виды и связывая между собой отдельные факты с наличием микроорганизмов. Так, например, впервые окраску воды Красного моря объясняли развитием в ней цианобактерий.
Однако начиная со второй половины XIX века, микробиология получила активный толчок для развития. А началось все с того, что несколько ученых, независимо друг от друга наблюдали процесс брожения и связали его с жизнедеятельностью микробов. Даже самым прогрессивным и маститым ученым того времени эти открытия казались невероятными и подвергались ими жесточайшей критике. Затем Игнац Филипп Земмельвейс, обратил внимание на высокий уровень смертности женщин от родильной горячки. Он связал частоту смертности пациенток с отсутствием у врачей элементарных правил гигиены. Его предложение мыть руки хлорной водой перед оказанием медицинской помощи вызывало не просто недоумение у врачей XIX века, но даже ожесточенное сопротивление. По роковому стечению обстоятельств, врач-акушер, всю жизнь боровшийся с причиной сепсиса, сам погиб от заражения крови. Мероприятия, к которым когда-то призывал Земмельвейс, в современной медицине называют антисептикой (от лат. anti против, septicus гниение).
Пока венгерский врач-новатор в одиночку спасал матерей от родильной горячки и отважно боролся с инертностью мышления ученых-медиков, другому исследователю Луи Пастеру удалось доказать, что микроорганизмы осуществляют процессы брожения и гниения. Работы английского ученого-хирурга Джозефа Листера, показали необходимость очищения ран от микроорганизмов и содержания в чистоте госпитальных помещений, особенно операционных, хотя тоже встречали сопротивление и скепсис.
Ну, а после того, как Якоб Генле и Роберт Кох представили на заседании Берлинского физиологического общества свои исторические постулаты, позволяющие установить бактериальную причину заболеваний, уже никто не сомневался в том, какую роль могут играть микробы в жизни людей.
И началась эпоха новых открытий в медицине и микробиологии:
К началу XX в. антисептика и асептика победоносно шествовали по госпиталям Европы и России. Больших успехов достигла медицина благодаря Эрнесту Бергману, активно внедрявшему принцип асептики все, что соприкасается с раной должно быть стерильно. До неузнаваемости изменились операционные помещения, из них исчезли столы из нестроганых досок и корпия нитки, надерганные из старого и часто нестиранного белья. Грязные сюртуки, со следами крови и гноя, когда-то считавшиеся признаком опытного врача, заменялись на чистые белые халаты, вводилось мытье рук по песочным часам, стерилизовались инструменты, дезинфицировались больничные помещения. И если для человечества это означало победу над осложнениями и преждевременной смертью, то для микробов это было началом новой войны. Теперь одной из главных задач медицины в борьбе с инфекционными заболеваниями стало уничтожение микроорганизмов любыми способами. Тут с большим энтузиазмом используются всевозможные доступные средства физической, химической и биологической природы: различные виды излучений (ультразвуковое, ультрафиолетовое и гамма), антисептики (хлор и йод-содержащие, спирты, кислоты, щелочи, соли тяжелых металлов и др. химические вещества) и конечно антибиотики продукты жизнедеятельности живых существ. Имя Александра Флеминга тесно связано с их открытием.
Появление антибиотиков в первой половине XIX в. положило начало новой эпохи в медицине и новых проблем между микробами и человеком. Человечество, окрыленное появлением «волшебных пуль», способных «убить живое в живом, не вредя живому» торжествовало. Но радость эта оказалось недолгой и преждевременной. Уже через несколько лет после того, как первый антибиотик вошел в практику (а это был пенициллин) стали появляться сообщения о возникновении устойчивых к его действию микроорганизмов.
Вскоре выяснилось, что микробы задолго до появления человека научились создавать антибиотики своего рода «оружие массового поражения». С его помощью в невидимом для нас мире между микроорганизмами ведется ожесточенная борьба за «место под солнцем». Бактерии существа изобретательные, они научились не только умело пользоваться этим оружием, но и эффективно защищаться от него разными способами, «записанными» в генах резистентности. Если вы помните, бактерии умеют делиться генетической информацией друг с другом. Гены резистентности очень быстро распространяются не только в популяции своего вида и рода, но и среди «дальних родственников». Поэтому массовое и часто нерациональное применение антибиотиков привело к появлению микроорганизмов разных видов, способных противостоять действию одного, нескольких и даже всех применяемых антибиотиков.