Как победили чуму

Что такое чума? Причины возникновения, диагностику и методы лечения разберем в статье доктора Александрова Павла Андреевича, инфекциониста со стажем в 14 лет.

Определение болезни. Причины заболевания

Чума («‎‎чёрный мор», «‎чёрная смерть»‎) — острое заболевание, вызываемое бактерией Yersinia pestis. Относится к группе особо опасных карантинных инфекций. Клинически характеризуется синдромом общей инфекционной интоксикации, лихорадкой, поражением лимфоузлов, ретикулоэндотелиальной системы (тканей, богатых макрофагами, например микроглии), лёгких и других тканей человека. Передаётся различными путями, из которых наиболее опасен воздушно-капельный. Без адекватного лечения чума может привести к смерти. Описаны случаи применения в качестве биологического оружия: в летописях XIV, XVIII века и японцами в 1939 и 1942 гг.

Этиология

Возбудитель чумы — чумная палочка (Yersinia pestis), открытая в июне 1894 года в Гонконге французом Александром Йерсеном и японцем Китасато Сибасабуро. Выявлено, что чумной микроб возник при мутации бактерии псевдотуберкулёза (Y. Pseudotuberculosis) не более 20 000 лет назад. Впервые чумные эпидемии описаны в летописях древнего мира, упоминаются в Библии.

Вид: Yersinia pestis (чумная палочка)

Y. pestis — неподвижная грамотрицательная палочка размером 0,3-0,6 × 1-2 мкм, округлой, нитевидной или удлинённой формы. Покрыта капсулой из слизистого вещества, окрашивается биполярно: интенсивно на концах и бледнее в центре. Не имеет жгутиков и не образует спор. Факультативный внутриклеточный анаэроб — способна развиваться как в клетках, так и за их пределами.

Факторы патогенности (вещества, определяющие способность бактерии вызывать инфекционный процесс):

Y. pestis умеет расщеплять углеводы и вырабатывает ферменты, помогающие заселять организм: гиалуронидазу, коагулазу, гемолизин, фибринолизин, пестицин. Существует несколько подвидов возбудителя чумы, различных по способности заражать организм.

Бактерии растут на обычных питательных средах с добавлением гемолизированной крови или сульфита натрия для стимуляции роста при температуре 28-30°С, рН среды 7,0-7,2 с видимым результатом через 12-14 ч.

Содержит более 30 антигенов, V- и W-антигены подавляют иммунные реакции, в частности фагоцитоз. Капсула защищает микроорганизм от растворения полиморфно-ядерными лейкоцитами, контролирующими различные стадии воспаления.

Чумная палочка сохраняется в выделениях больных людей и на объектах внешней среды:

Выдерживает низкие температуры: при 0 °С сохраняется шесть месяцев, в замороженных трупах — год и более. Не переносит:

Эпидемиология

Резервуар и основной источник инфекции — грызуны. Реже болеют зайцы, кролики, лисы и верблюды. Ранее эпидемии чумы вызывали миграции крыс, заражающихся в природных очагах. Переносчики чумы — крысиные блохи (Xenopsylla cheopis).

Распространённость чумы

В XXI веке эпидемии чумы не возникают, выявляют лишь единичные случаи:

Основные природные очаги в РФ:

Механизмы передачи:

Человеческая форма чумы редко поражает животных. Заболевание, как правило, проходит в лёгкой форме. Подозреваться заражение можно, если появился кашель с кровью и в скором времени животное погибло.

Симптомы чумы

Инкубационный период при заражении от укуса блохи и контакта с инфицированным материалом длится от 3 до 6 дней. При аэрогенном заражении лёгочной формой — 1-2 дня. У привитых пациентов этот период растягивается до 12 дней. Прививка действует около года, обеспечивая относительную защиту. Затем, в течение непродолжительного времени, болезнь развивается в более лёгкой форме, по окончанию периода — как у непривитых.

Чума часто протекает в среднетяжёлой и тяжёлой форме. Болезнь начинается остро, внезапно. Симптомы заболевания:

С развитием болезни возбуждение сменяется апатией и адинамией, появляется сыпь на коже, выраженная тахикардия, нарушение ритма сердца, прогрессирующее падение артериального давления. Развивается учащённое поверхностное дыхание (тахипноэ), снижается количество отделяемой мочи вплоть до анурии.

Выделяют четыре клинические формы чумы: кожную, бубонную, первично-септическую, лёгочную.

Кожная форма чумы

На коже последовательно формируются: пятно, папула, пузырёк, гнойный пузырёк (пустула) с конечным превращением в язву. Пустула болезненна, наполнена гнойно-кровавым содержимым, окружена зоной воспаления и находится посреди плотного багрово-красного основания. При разрыве возникает язва с дном тёмного цвета. После выздоровления в этой области формируется рубец. При своевременной антибиотикотерапии смертность не превышает 1 %.

Бубонная чума

Для бубонной формы чумы характерно появление и развитие бубона — болезненного лимфоузла (или группы лимфоузлов), расположенного в любой зоне, чаще в паху. Бубон плотный на ощупь с нечёткими неровными контурами, спаян с подкожной жировой клетчаткой и ограничивает движение конечностей. Кожа в этой области сухая, горячая на ощупь, с течением болезни приобретает багрово-синюшный оттенок. При развитии заболевания бубоны размягчаются, нагнаиваются, появляются гнойные свищи. Возможно распространение инфекции и возникновение вторичных бубонов в других областях. Вокруг поражённых лимфоузлов развиваются вторичные пузырьки с кровянистой жидкостью (фликтены чумы). При своевременном лечении смертность не более 5 %. При отсутствии терапии летальность — 90 %.

Первично-септическая форма

Лёгочная форма

Чума при беременности

Патогенез чумы

Иммунная система человека практически неспособна противостоять натиску чумной палочки. Это связано со стремительным размножением возбудителя, выработкой им факторов патогенности и антифагинов, подавляющих фагоцитоз (поглощение бактерий клетками иммунной системы) на начальных этапах, и слабым образованием антител.

Входные ворота при кожно-бубонной форме — кожа в месте укуса или втирания фекалий блох в повреждённую кожу, конъюнктивы, слизистые оболочки ротоглотки. При лёгочной форме чумы — слизистые оболочки респираторного тракта.

Этапы развития заболевания:

При попадании возбудителя в ткань лёгких (20 % случаев) возникает вторично-лёгочная форма заболевания. Стремительно развивается гангренозно-геморрагическая пневмония, увеличиваются и воспаляются трахеобронхиальные лимфоузлы, в плевральной полости скапливается жидкость (плевральный выпот).

Классификация и стадии развития чумы

Классификация и стадии развития

2. По клинической форме:

3. По степени тяжести:

Без лечения болезнь часто протекает в тяжёлой форме и заканчивается смертью.

Осложнения чумы

Диагностика чумы

Все действия с потенциально инфицированными материалами при подозрении на чуму проводятся в специализированной лаборатории особо опасных инфекций, работающей с патогенами I класса биологической опасности (в западных странах IV класса).

Лабораторная диагностика:

Дифференциальная диагностика:

1. Бубонная чума:

2. Лёгочная чума (в т.ч. септическое течение):

3. Кожная форма чумы:

Лечение чумы

Независимо от формы болезни, необходима строгая изоляция пациента в инфекционном отделении больницы или ОРИТ (отделение реанимации и интенсивной терапии) боксового типа.

Режим — палатный, постельный или полупостельный. Диета — №2 или №7 по Певзнеру с ограничением поступления ионов натрия и контролем уровня потребляемой жидкости.

Антибиотикотерапию необходимо начать сразу, не дожидаясь лабораторного подтверждения диагноза. Даже при лёгочной форме чумы в первые 12-15 часов болезни есть шансы на выздоровление. Назначаются препараты:

Длительность введения антибиотиков — не менее 10 дней или до двух дней после исчезновения лихорадки.

Параллельно проводится применяют сорбенты и противоаллергические препараты. Для улучшения состояния ЖКТ принимают пищеварительные ферменты и пробиотики.

Критерии выздоровления при чуме:

Прогноз. Профилактика

Прогноз благоприятный, если начать лечение лёгкой и среднетяжёлой формы чумы своевременно. При развитии тяжёлой формы, особенно лёгочной чумы, пациент часто погибают.

Меры профилактики:

Источник

Автор

Редактор

Статья на конкурс «био/мол/текст»: На первый взгляд она — микроскопическая и безобидная бактерия, а на деле — беспощадная убийца, унесшая жизни почти трети европейского населения в 14 веке. Yersinia pestis, известная в народе под именем чумная палочка, является возбудителем опаснейшего заболевания — чумы. С древних времен вокруг Y. pestis возникали научные споры, которые продолжаются до сих пор. Самые яркие из них, а также факты из жизни одного из самых загадочных микроорганизмов освещены в этой статье.

Обратите внимание!

Эта работа заняла первое место в номинации «Лучшее новостное сообщение» конкурса «био/мол/текст»-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon.

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science.

Незнакомка в маске

За всю историю известны три пандемии чумы. Первой из них была «Юстинианова чума» (названа в честь византийского правителя Юстиниана I), охватившая территорию всего цивилизованного мира того времени. Историки датируют ее 541-580 годами н.э., хотя вспышки неведомой болезни преследовали человечество еще на протяжении двух веков. По утверждению известного исследователя переносчиков инфекций, медицинского энтомолога Милана Даниэля, на пике заболеваемости в Константинополе (ныне — Стамбул, Турция) ежедневно погибало до десяти тысяч человек. На основе современных исследований ученые сделали вывод, что половина европейцев умерла задолго до того, как чума покинула поредевшее и измученное население.

Вторая пандемия, наиболее известная как «Черная смерть», начала свое наступление на Европу в 1346 году. Занесенная из Восточного Китая по Великому шелковому пути в Крым, инфекция быстро прокладывала себе дорогу на север, и в течение четырех лет сумела унести жизни более 25 миллионов человек, что на тот момент составляло третью часть всего европейского населения. Болезнь не сдавалась на протяжении четырех веков — то затаивалась, то вспыхивала (в основном в крупных городах), кочуя из страны в страну. В 1665-1666 годах каждый пятый житель Лондона погиб от бубонной чумы [3]; но, несмотря на плачевную ситуацию, медицина оставалась бессильной.

Лики чумы

В настоящее время основные формы чумы — бубонная, легочная и септическая. Изредка встречаются и другие разновидности: кожная, кишечная, фарингеальная и менингеальная. Бубонная чума обычно развивается после укуса блохи — переносчика Y. pestis или после работы с тушами зараженных животных и характеризуется воспалением лимфатических узлов с образованием их болезненных конгломератов — «бубонов», «шишек» разного размера. Если вовремя не заняться лечением, инфекция может генерализоваться: развиваются сепсис (вторичная септическая чума) или пневмония (вторичная легочная чума). В последнем случае мокрота служит инфицирующей субстанцией для других людей, у которых впоследствии развивается уже первичная легочная чума. Именно из-за способности передаваться от человека к человеку (воздушно-капельным путем) легочная форма болезни вызывает наибольшие опасения. Септическая и легочная формы иногда протекают молниеносно, и без неотложной антибиотикотерапии смерти не избежать.

Возможно, преобладание какой-либо из форм чумы (преимущественное поражение того или иного органа) во время разных эпидемий связано не только с механизмами передачи бактерий, но и со свойствами конкретного штамма-возбудителя.

Решающей стала третья пандемия, разгоревшаяся в Китае в 1855 году. На разгадку самой страшной тайны были брошены все научные силы, изрядно к тому времени поокрепшие. И наконец в 1894 году исследования французского бактериолога Александра Йерсéна (Alexandre Yersin) и японского врача Сибасабуро Китасато (Shibasaburō Kitasato), проводимые независимо друг от друга в Гонконге, принесли долгожданные результаты. Исследуя человеческий патологический материал и трупы грызунов, Китасато и Йерсен выделили и описали коккобациллы, предположительно вызывающие чуму. И если результаты Йерсена нареканий не вызвали, то японскому бактериологу изрядно подпортили репутацию (и вызвали бесконечные споры относительно приоритета в открытии чумной палочки) противоречия в описании возбудителя, судя по всему, объясняемые загрязнением образцов оппортунистами-пневмококками [4].

Жертва мутации

Довольно давно известно, что предком чумной палочки является Yersinia pseudotuberculosis — энтеропатоген, возбудитель псевдотуберкулеза. Предположительно, Y. pestis отделилась от предкового вида около двадцати тысяч лет назад. Причиной эволюции стало резкое изменение климата в позднем плейстоцене (четвертичный период кайнозойской эры): холод сменялся жарой, вызывая перестройку экосистем; как правило, такие «скачки» погоды стимулируют эволюцию видов [5]. Однако до последнего времени не были известны генетические изменения, критичные для трансформации патогена, вызывающего инфекционное заболевание кишечника, в опасный микроорганизм, способный поражать легкие и провоцировать молниеносный сепсис.

Эволюционная ветвь Y. pestis была изучена учеными из Северо-Западного университета США. В ходе исследования Виндем Латем (Wyndham Lathem) и Даниель Зимблер (Daniel Zimbler) установили, что приобретение единственного гена превратило ранние формы Y. pestis, уже несколько отличавшиеся генетически и фенотипически от Y. pseudotuberculosis, в успешного легочного патогена. Чтобы выявить механизм «переселения» чумной палочки из кишечника в легкие, авторы проводили эксперименты над древними штаммами бактерий и анализировали их поведение в организме мышей. В ходе сравнения штаммов — возбудителей легочной чумы с относительно безобидными предками было выявлено лишь одно, но очень существенное, различие: критичным стало приобретение гена поверхностного белка Pla (см. врезку) в составе плазмиды pPCP1. Для проверки гипотезы этот ген внедрили в ДНК эволюционно более ранних штаммов — и результаты подтвердили причастность протеазы Pla к эффективному поражению дыхательных путей.

Однако этого приобретения Y. pestis было недостаточно для того, чтобы научиться вызывать опаснейшую системную инфекцию (септическую форму чумы). Оказалось, что для подобного усовершенствования потребовалась всего одна (!) аминокислотная замена в белке Pla — I259T. Эта замена оптимизировала протеолитическую активность белка и существенно повысила инвазивный потенциал бактерий при развитии бубонной чумы. Таким образом, ученые полагают, что первым делом бактерия приобрела свойства легочного патогена, провокатора вспышек легочной чумы, а позже в результате дополнительной мутации появились еще более опасные штаммы, вызывающие пандемии легочно-септической и бубонно-септической чумы [6].

Тем не менее среди всех минусов Y. pestis ученые находят и плюсы ее контакта с людьми. В 2014 году в журнале PLoS ONE была опубликована статья Шэрон де Витте из Университета Южной Каролины, в которой говорилось, что люди, пережившие пандемию чумы, стали обладателями более крепкого здоровья. Ученые исследовали останки людей, живших до, во время и после чумы, обращая особое внимание на причины смерти и состояние их костей. Результаты показали, что пережившие эпидемию, а также их потомки, доживали в среднем до 75 лет и обладали завидным иммунитетом.

Немного о Pla

Рисунок 1. Механизм предотвращения апоптоза протеазой Pla Y. pestis. Слева — нормальная Fas-сигнализация при инактивации Pla, справа — подавление апоптоза «рабочей» протеазой. FasL — трансмембранный белок, локализованный на поверхности лимфоцитов; Fas — рецептор FasL; Pla — протеаза, встроенная во внешнюю мембрану бактериальной клетки. Рисунок из [7].

Почему же протеаза Pla относится к факторам вирулентности, то есть как именно она помогла чумной палочке, которая и так может похвастать богатым арсеналом приспособлений для процветания в млекопитающих и трансмиссии блохами? Одна из обязанностей Pla — активация плазминогена: образующийся при этом плазмин разрушает фибриновые сгустки, что важно, например, для распространения бактерии из бубонов по организму.

Недавно была установлена связь развития первичной легочной инфекции с механизмом, связанным с инактивацией апоптотической сигнальной молекулы под названием Fas-лиганд (FasL). Роль FasL в клетке определяется его способностью запускать процесс апоптоза. У этого белка, пронизывающего мембрану активированных цитотоксических Т-лимфоцитов и эпителиальных клеток дыхательных путей, есть внеклеточный домен, который связывается с рецептором FasR на поверхности других клеток (преимущественно лимфоцитов, а также гепатоцитов, раковых и некоторых других), что посредством активации протеаз caspase-8 и caspase-3/7 запускает апоптоз. Так поддерживается гомеостаз иммуноцитов, предотвращаются аутоиммунные процессы и уничтожаются клетки, экспрессирующие чужеродные антигены.

Протеаза Pla катализирует расщепление в нескольких местах «рабочего» домена FasL и тем самым инактивирует этот белок — причем как мембранную, так и растворимую его формы. Таким образом Pla предотвращает апоптоз и связанные с ним воспалительные реакции, необходимые для полноценного иммунного ответа, что способствует выживанию патогена в организме хозяина (рис. 1) [7].

Проводимые на мышах эксперименты показали следующее: бактерии с нормальной протеазой Pla способствовали снижению количества FasL, что приводило к быстрой колонизации легких, в то время как йерсинии с инактивированной Pla размножались медленнее. Описанный механизм подавления иммунного ответа, по мнению ученых, может использоваться и другими патогенами, в особенности вызывающими инфекции дыхательный путей. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы в борьбе с такими заболеваниями: можно подумать, например, над разработкой ингибиторов Pla или введением дополнительных молекул FasL [7].

«Такси до дома»

Основным переносчиком Y. pestis от грызунов к человеку является блоха (рис. 2), причем для насекомого это вынужденная «доставка пассажира», цена которой — жизнь «перевозчика».

Рисунок 2. Блоха цепляется за шерсть крысы. Фотография сделана с помощью электронного микроскопа, применено окрашивание. Рисунок с сайта science.nationalgeographic.com.

Блохи — прожорливые кровососы. Питание особи может длиться от одной минуты до нескольких часов; некоторые виды умудряются заполнить свои желудки до отказа — так, что даже не успевают переварить свой кровавый обед. Возможно, именно этот факт сыграл для насекомых злую шутку, но пришелся как нельзя более кстати Y. pestis.

Чумная палочка попадает в организм блохи во время ее питания и накапливается в зобу, где начинает интенсивно размножаться. При этом бактерии образуют своего рода биопленку — многослойное скопление клеток, погруженных в экзополисахаридный матрикс. Это явление даже получило название «чумной блок». Таким образом, при последующем питании блохи кровь не попадает в желудок — насекомое чувствует голод и чаще «выходит на охоту». Зараженные блохи живут недолго (оно и понятно — без еды далеко не убежишь), но за это время успевают заразить около 15 животных, в том числе и человека.

Происходит это следующим образом. Поскольку кровь не проходит дальше биопленки, она накапливается в пищеводе и зобу. Когда блоха кусает жертву, новой порции пищи просто некуда деваться, и часть предыдущей трапезы насекомого вместе с порцией бактерий Y. pestis попадает в ранку. Малютке нужен всего один час, чтобы «обойти» организм несчастного и вместе с кровотоком проникнуть в селезенку, печень и легкие. Инкубационный период (время от проникновения возбудителя в организм до первых клинических проявлений) длится от нескольких часов до 12 дней [8]. Схема передачи возбудителя* изображена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема передачи возбудителя чумы от грызунов человеку. Рисунок с сайта www.nkj.ru.

* — К сожалению, человек может посоревноваться с блохой в изощренности механизмов распространения инфекции. Последняя крупная эпидемия чумы разыгралась на Дальнем Востоке в 1910-1911 годах, однако локальные вспышки происходят до сих пор — чума не побеждена окончательно, другое дело, что антибиотики теперь доступны почти везде. Но как же ликвидировали вспышки до «эры антибиотиков»? Замечательную историю о борьбе с чумой в советском Гадруте (1930 год) рассказал гениальный вирусолог и врач Лев Зильбер в своих воспоминаниях «Операция „РУДА“» [9]. Это поистине медицинский (и даже немного шпионский — из-за особого взгляда «партии и правительства» на подобные события) детектив, одновременно захватывающий и трагичный, заставляющий задуматься о понятии «врач», особенностях эпохи и самоотверженной работе вопреки всему (дикости населения, дикости руководства страны и т.п.). Причину вспышки тогда всё же удалось установить. Но. какие уж там блохи! Очень рекомендуем почитать. — Ред.

«Верю, не верю»

Вокруг Y. pestis бродит множество слухов и мифов. Так, например, бактерию считали виновницей «Афинской чумы» — эпидемии, охватившей Древние Афины на втором году Пелопонесской войны. Наплыв беженцев в греческий город стал причиной перенаселения и скученности людей, что, несомненно, способствовало антисанитарии: следить за гигиеной было некогда, поскольку основные силы были направлены на достижение военного превосходства над врагами. В этих условиях зародилась эпидемия «чумы», воспринятая греками как божественная кара за родовое проклятие Алкмеонидов. Тем не менее современные исследования доказывают непричастность Y. pestis к эпидемии в Древней Греции. С помощью молекулярно-генетического анализа было установлено, что на зубах*, найденных в захоронениях жертв афинской эпидемии, нет ДНК чумной палочки, зато присутствует ДНК бактерии Salmonella typhi — возбудителя брюшного тифа [10].

Дальнейшие споры возникают вокруг «помощников» в распространении Y. pestis. Заболевание переносится блохами, а блохи — грызунами. Считалось, что европейские крысы (рис. 4), когда-то заразившись чумой, служили резервуаром инфекции на протяжении нескольких веков, однако сейчас этот факт оспаривается норвежскими учеными. Нильс Христиан Стенсет (Nils Christian Stenseth) из Университета Осло поясняет, что вспышки чумы должны быть связаны с погодными колебаниями: особенно теплые и влажные весенне-летние периоды характеризуются бурным развитием растений и изобилием пищи, количество грызунов в такие годы значительно возрастает, а значит, и чума распространяется быстрее. Изучение древних записей об изменении климата в Европе и Азии во время пандемий привело к заключению, что в Европе начало эпидемий действительно соответствовало благоприятным природным условиям, но только. в Азии и со стабильной отсрочкой примерно в 15 лет. Это позволило сделать вывод о том, то чумная палочка вовсе не таилась в европейских крысах на протяжении многих веков, а завозилась торговцами из Азии снова и снова. Правда, данная гипотеза еще требует строгих научных подтверждений — Стенсет планирует провести генетический анализ останков жертв европейских вспышек чумы и сопоставить геномы возбудителей [12].

Рисунок 4. Крысы (Rattus norvegicus) являются переносчиками блох, а следовательно, и чумной палочки. Рисунок из [12].

Источник

История чумы: как боролись с болезнью в Средние века

«Чёрная смерть», как её называли, или чума, унесла 25 млн жизней.

«Чёрная смерть» — катастрофа вселенского масштаба эпохи Средних веков, которая унесла около 25 миллионов человеческих жизней. Это название в литературе появилось лишь в XVI веке. Страданиям подверглась не только Европа, но и Азия. Всем прекрасно известно, что очаги доселе невиданной хвори находились в отдельных районах Восточной и Центральной Азии. Впрочем, их находят там и сейчас. Эпидемиологи ещё в конце XIX века смогли хорошо изучить природу болезни и выявить две её инфекционные формы.

«Чёрная смерть». Источник: sundukistorii. blogspot.com

Лёгочная чума всегда имела как финал летальный исход. Бубонная же оставляла каждому четвёртому надежду на выздоровление.

На пике эпидемии в XIV столетии европейцам пришлось столкнуться с первой формой болезни. Этот факт сильно повлиял на восприятие эпидемии средневековым социумом. Ужас и страх управлял людьми. Но современники, которые писали о событиях тех лет, отображали скорее последствия и симптомы бубонной чумы. Тем не менее, процент исцелённых к концу XV века заметно возрастал.

Эпидемия чумы. Что делать?

Похороны. Источник: wikipedia.org

А что же могла тогдашняя медицина? К сожалению, ничего хорошего. Местные эскулапы вскрывали бубоны, пускали кровь, принося урон не только больному, но и себе. Риск заражения возрастал многократно. Пластыри из внутренностей птиц и опиумные компрессы (да, такие методы считались действенными) негативно сказывались на лёгких больного. Инфекция распространялась молниеносно в местах, где скапливался народ, спасавшийся от чумы.

Современники эпидемии чумы

За 3 года — с 1348-го по 1351-й — Западная Европа потеряла около 30% населения. Но болезнь не распространялась равномерно. Это связывают с отсутствием водных и сухопутных коммуникаций, а также с небольшой долей концентрации народа в отдельных городах.

Эпидемия вспыхнула ещё несколько раз: во второй половине XIV века нам известны как минимум 3 случая. Хронисты не так ярко описывали новые напасти — народ постепенно привыкал к лишениям. В основном гибли старики, беременные женщины и дети: болезнь будто выбирала себе жертв. При этом сохранялся и постепенный демографический подъём, и экономический рост. Учёные вскрыли интересную деталь: доказано, что третья группа крови менее восприимчива к атакам чумной бациллы. Преобладала она у европейских народов кельтского и азиатского происхождения: венгры, шотландцы, ирландцы, валлийцы не оставили после себя много упоминаний о «чёрной смерти» в своих землях.

Инфицированные. Источник: wikipedia.org

Людские потери за годы эпидемий не всегда зависели лишь от распространения заразы. Паника и страх несли гораздо больший ущерб людскому роду. Историописцы искали причины: расположение звёзд, перемены погоды, бедственное финансовое положение, династические перипетии, социальные проблемы в первой половине XIV века. Тем не менее, рост смертности совпал с началом распространения бациллы чумы по Европе, расправы над неблагонадежными представителями социума продолжались, религиозные коллизии набирали обороты. Человек был ослаблен и подвержен заражению. Но к середине XV века ситуация нормализуется: постепенно заселяются ранее незнакомые земли, народ возвращается в заброшенные деревеньки.

К сожалению, некоторые сюжеты остались за кулисами истории. Хронисты не обращали внимания на эпидемии VI-VII веков, которые сильно зачистили средиземноморское побережье. Упадок на юге подкрепился экспансией мусульман и установления главенства ислама в регионе. В данном примере следует рассматривать эпидемию как катализатор экономического и социального кризиса. И в случае со вспышкой болезни в XIV-XV веках можно провести подобную параллель. Мы обычно смотрим на демографические показатели, бытовые изменения, но оставляем за скобками последствия отступления заразы. Социальные катаклизмы, нехватка ресурсов, перераспределение материальных благ в первые годы после эпидемии влияли гораздо больше на демографию Европы.

В какой-то степени средневековые хронисты списывали все общественные беды на эпидемии и болезни. Теперь нам видится вполне оправданным стремления европейцев к великим географическим открытиям и новым конфликтам.

Источник

История чумы

Много веков подряд чума регулярно выкашивала европейские города, уничтожая миллионы людей. Откуда пришла самая страшная болезнь Нового времени? Как с нею боролись? Как вели себя люди, столкнувшиеся с неумолимостью смерти? И каким образом мор удалось победить?

Среди множества инфекционных заболе­ваний, которые тысячелетиями выка­шивали челове­чество, чума всегда занимала особое место. Она поражала вооб­ражение своей смертоносной силой и воспринималась как кара богов или Бога. Для европейцев, живших в XIV–XVIII веках, регуляр­ные вспышки чумы были пугающей повседнев­ностью, и историю Старого Света не понять, если за­быть об этой опасной гостье.

Чума, конечно, не единственный массовый убийца в истории. На протяжении несколь­ких тысяч лет существования городских цивилиза­ций человечество сталкивалось с множеством эпидемий. Его поражали оспа, корь, сифилис, холера, сыпной тиф, грипп (испанка и другие его разновидности)… Некоторые из этих болезней опустошали целые регионы, приводили к закату государств или исчезновению этносов. В 1778 году английский капитан Джеймс Кук открыл Гавай­ские острова. За семьдесят лет после появления европейцев население архипелага умень­шилось примерно с полу­миллиона человек до 80 тысяч.

Кроме того, в прошлом было немало видов мора, которые пожелали сохранить инког­нито. Их опи­сания в устных преданиях, исторических хрониках и старин­ных меди­цинских трактатах часто быва­ют слишком условны и смутны. Потому истори­кам и ме­дикам во многих случаях лишь остается гадать, какой именно возбудитель вызвал ту или иную эпидемию — например, «английский пот» (sudor anglicus, English sweat), несколько раз поражавший Британ­ские острова с конца XV до середины XVI века.

Три волны

Микроорганизмы, вызывающие инфекцион­ные заболевания, активно пользу­ются благами циви­лизации. Большинству масштабных эпиде­мий нуж­на ску­ченность жертв, и они рождаются вместе с крупными городами и интенсив­ными человеческими потоками.

Благодаря торговым путям, которые еще в эпоху Римской империи связали Дальний Восток со Средиземноморьем, чума из Цент­ральной Азии как мини­мум трижды в исто­рии проходила по Евразии, унося миллионы жертв. Хотя эти волны никогда не охваты­вали население всего мира, их принято называть пандемиями (от греч. πανδημία — «весь народ»).

Первая волна

Первая пандемия, начавшись в Центральной Азии в середине VI века, в прав­ление импера­тора Юсти­ниана I, достигла Константино­поля, столицы Визан­тийской империи. Мор разнесся по всему Средиземноморью, Север­ной Африке и другим землям. Вспышки чумы продолжались до сере­дины VIII века. Число жертв Юстиниановой чумы оцени­вают в 30–50 миллионов человек, но надо понимать, что статистика по столь отда­ленным временам ненадежная и условная.

Вторая волна

Вспыхнув на юге Италии, чума в 1348–1352 годах пронеслась по всей Европе, вплоть до Англии, Скандинавии и далеких русских княжеств. По оценкам историков, она выко­сила до трети европейцев. доля жертв была сильно меньше, а местности и города просто обезлюдели. Население Англии, вероятно, сократилось вдвое, и ему потребовалось 250 лет, чтобы вернуться к уровню 1348 года. По разным подсчетам, число жертв в масштабах мира
сос­тав­ля­ло от 50 до 200 миллионов человек.

Купец и летописец родной Флоренции Джованни Виллани (ок. 1276 или 1280 — 1348) в «Новой хронике», дойдя до собст­венных дней, стал описывать страш­ный мор, недавно обрушив­шийся на город. Не зная, когда тот закончится, он оставил в рукописи прочерк: «Чума продлилась до…» Однако дату так и не прос­та­вил. Чума скоси­ла Виллани вместе с десятками тысяч других флорентийцев.

Третья волна

Третья пандемия началась в Китае в середине XIX века и угасла только в 1920-х: из Азии чума с корабельными крысами проникла в Индию, затем в порты Се­вер­ной и Южной Америки, на восточное и западное побережье Африки и во многие прибрежные районы Юго-Восточной Азии. Всего число ее жертв оценивают примерно в 12 миллионов человек (для сравнения: эпидемия испанского грип­па, бушевавшая по всему миру в 1918–1920 годах, унесла около 50 миллионов).

Причины и виновные

Чума всегда устрашала своей эгалитарнос­тью. Она разила старых и молодых, богатых и бедных, разрушала привычные социальные иерархии. И всегда остав­ляла два главных вопроса: что ее вызывает и как от нее защи­титься? В позднее Средневековье и раннее Новое время, когда чумной мор раз за ра­зом возвращался в Европу, в распоряжении медиков, клириков и обывателей было несколько главных теорий, которые легко сочетались и встраивались друг в друга.

Кара Господня

В католических землях главными заступ­никами от чумы считали святого Себастьяна и святого Роха. Святой Себастьян — ранне­христианский мученик, который жил в III веке. По преданию, император Диокле­тиан приказал рас­стре­лять его из луков: на тысячах изображений мы видим юношу, привязан­ного к дереву или колонне и прон­зенного тучей стрел. Но он не умер, был спасен и позже принял мученичество. И в греко-римских, и в еврейских текстах чуму, как и другие болезни, нередко описывали с помощью метафо­ры стрел, которые с небес обрушиваются на людей. Видимо, потому святой Себастьян, пережив­ший расстрел, в Средние века превра­тился в святого заступника от этого мора.

Зараженный воздух

С XIV по XVIII век медики чаще всего утверждали, что чуму вызывает воздух, сделавшийся смерто­носным из-за пагубного влияния звезд и комет либо из-за ядовитых миазмов, поднимающихся из глубин земли: от незахороненных трупов или гниющих отбросов. А потому для защиты от болезни требуется очищение атмосферы или сильные запахи, способные перебить чумную отраву.

Джованни Боккаччо в «Декамероне» описывал пов­­е­­де­ние флорентийцев во время чумы 1348 года. По его словам, некоторые из них гуляли по городу, «держа в руках кто цветы, кто пахучие травы, кто какое другое душистое вещество, которое часто обоняли, полагая полезным осве­жать мозг такими ароматами, — ибо воздух казался заражен­ным и зловонным от запаха трупов, больных и лекарств».

В XVII­–XVIII веках одним из главных символов мора стал чумной доктор. Врачи в странных масках с длинным клювом, похожим на птичий, инспекти­ровали улицы зараженных городов. Этот костюм был придуман в 1619 году французским медиком Шарлем де Лормом. Он включал плащ из кожи или пропитанной воском ткани, трость, которой врач мог осматривать больных, не при­касаясь к ним, и маску с застекленными отвер­стиями для глаз и длин­ным клювом. Это был своего рода противогаз, который набивали ароматиче­скими веществами, сухими цветами и паху­чими травами, призванными защи­тить от чумных испарений.

Естественно-научные и медицинские теории, касавшиеся чумы, легко сочета­лись с богос­лов­скими. К примеру, можно было сказать, что гневный Господь (причина причин) использует силу небесных тел, отравляющих воздух (вто­рич­ные причины), как орудие своего правосудия.

Отравители

Страх заставлял искать козлов отпущения. Периодически возникали слухи, что чуму наме­ренно распространяют евреи, прока­женные, колдуны, бродяги, нищие, инос­транцы и прочие опасные элементы, которых следует поймать и обезвредить. Несмотря на регулярные предосте­режения церковных властей, во многих местах после прихода черной смерти обезумевшие жители обвиняли евреев в отравлении колодцев — вспыхивали погромы.

Однако виновниками эпидемии объявляли не только иностранцев и иноверцев. В 1530 году в Женеве был «раскрыт» заговор отравителей, в котором якобы состояли начальник чумного госпиталя, его жена, местный хирург и даже капеллан. Под пыткой они признались, что отдали себя во власть дьявола и он научил их готовить смертоносное зелье. Спустя пятнадцать лет по тому же обвинению женевские власти казнили 39 отравителей. Во время миланской чумы 1630 года женщины обвинили брадо­брея Джанджакомо Мору и комис­сара общест­венного здоровья Гильельмо Пьяццу в том, что они спе­циально сеяли мор, вымазывая стены домов зачумленными зельями. Оба были казнены.

Бактерия, изменившая мир

Настоящий виновник эпидемии — это палочко­видная бактерия (бацилла), которая получила название Yersinia pestis. Человек просто случайная жертва, периодически подворачивающаяся ей на фронтах эволю­ционной борьбы за выжива­ние. В некоторых очагах бактерия дремлет среди своих при­родных хозяев — грызунов — и лишь время от времени заражает человека.

Еще древние римляне подозревали, что чуму распространяют невидимые глазу «скотин­ки». Итальянский врач Джироламо Фракас­торо в трак­тате «О контагии, контагиозных болезнях и лече­нии» (1546) предположил, что болезни, которые сегодня называются инфекционными, могут переноситься крошеч­ными «семена­ми». Однако без микроскопа и других дости­жений науки Нового времени доказать это было нельзя.

Бактерию, которая вызывает чуму, обна­ружили в 1894 году во время вспышки эпидемии в Гон­конге. Швейцарский и французский бактериолог Александр Йерсен и японский врач Китасато Сибаса­буро независимо друг от друга отыскали в тканях больных виновницу страш­ной болезни. Уже в 1897 году бактериолог и эмидемиолог Владимир (Вальдемар) Хавкин (уроженец Одессы, который в юности эмигрировал в Европу) во вре­мя эпидемии в Британской Индии создал первую античумную вакцину.

В природе чумная бактерия живет в орга­низмах зверей, прежде всего грызунов: сурков, сусликов, мышей, крыс… Лишь иногда — через укусы блох (хотя есть и другие пути) — она передается чело­веку. В средневековой Европе главным распрос­тра­нителем эпидемии были черные крысы. У диких животных симп­томы болезни довольно слабые. Домашние мыши и крысы подвержены ей намного больше, а человек и вовсе практически беззащитен.

Механизм заражения чумой до гениального прост и устрашающе эффективен. Когда блоха кусает больное животное, в ее орга­низм попадают бацил­лы. Они начинают усиленно размножаться и в ито­ге забивают блохе проход из пище­вода в желудок. Кровь, которой она питается, не может туда по­пасть, блоха все время испытывает чувство голода и, чтобы насытиться, атакует все новых и но­вых жертв. При укусе она, пытаясь освобо­диться от бактериальной пробки, отрыгивает в ранку сгусток бактерий, занося в кровь укушен­ного животного или человека целую армию смер­то­носных иерсиний.

Зараженные бубонной чумой. Миниатюра из Тоггенбургской Библии. 1411 год Kupferstichkabinett, Staatliche Museen zu Berlin

В зависимости от способа заражения и развития болезни одна и та же бактерия вызывает несколь­ко форм чумы. Самая распространенная из них — бубонная. Попав в кровь, бацилла проникает в лим­фатические узлы и начинает там с ги­гантской скоростью размножаться. Узлы набу­хают, отвердевают и превра­ща­ют­ся в болезнен­ный бубон. Его опасное содержимое инфицирует крове­носную систему, и человек, если не приме­нять современную терапию, с большой веро­ят­ностью умирает от общей интоксикации.

При другом развитии болезни бактерии попадают в легкие. Когда больной кашляет, микроскопи­ческие капельки распространяют бесчисленное число бактерий, и избежать заражения уже прак­тически невозможно. Легочная чума выка­ши­вала средневековые города, почти не оставляя выживших. До появле­ния антибиотиков бубонная форма болезни убивала 60–70 % заболевших, а легочная не оставляла шансов на выживание почти никому.

Город в осаде

Иногда кажется, что если опасность не замечать, она пройдет стороной. Во многих городах, когда появлялись первые заболевшие, жители не хотели верить, что чума вновь вернулась. Власти тянули с введением карантина и прочими ограни­чени­ями, боясь спровоцировать панику, отрезать город от поставок продовольствия и обрушить его фи­нан­сы. А вдруг это все-таки не чума? Что, если врачи ошибаются или специально запугивают всех эпиде­мией, чтобы нажиться за счет сограждан? Вдруг мор минует?

Святой Макарий Гентский причащает во время чумы. Якоб Ван Ост Младший. 1673 год Musée du Louvre

Мор был вдвойне разрушителен: он пожирал не только клетки организма, но и клетки об­щества. Когда коллективные молебны и крестные ходы не могли умилостивить гневающегося Бога, религиозное усердие сменялось разобще­нием. Ведь незнакомец, который молится рядом с то­бой, рискует стать твоим невольным убийцей. Свидетели эпидемии во Флоренции (1348), Брауншвейге (1509), Лондоне (1664–1665), Марселе (1720), словно под копирку, описывали, как роди­тели бросают заболевших детей, дети бегут от родителей, мужья пре­дают жен, а жены забывают о мужьях. Во время миланской чумы 1630 года некоторые горожане выхо­дили на ули­цу, вооружившись пистолетом, чтобы никто не рискнул к ним приблизить­ся. Чума сметала привычный уклад жизни и городской порядок. Почти всегда во время мора ходили слухи о том, что чумные инспек­торы грабят дома, а могиль­щики, чтобы не возвращаться дважды в один и тот же дом, кидают в свои повозки и зака­пывают еще живых.

«…Бедствие воспитало в сердцах мужчин и женщин такой ужас, что брат покидал брата, дядя племянника, сестра брата, и нередко жена мужа; более того и неве­роятнее: отцы и матери избегали навещать своих детей и ходить за ними, как будто то были не их дети. По этой причине мужчинам и женщинам, которые заболевали, а их количества не исчислить, не оставалось другой помощи, кроме милосердия друзей (таковых было немного) или корысто­любия слуг, привлеченных боль­шим, не по мере, жалованьем; да и тех стано­вилось не много, и были то мужчины и женщины грубого нрава, не привычные к такого рода уходу, ничего другого не умевшие делать, как подавать больным, что требовалось, да присмот­реть, когда они кончались; отбывая такую службу, они часто вместе с заработком теряли и жизнь».

В одних городах священники и врачи, чье предназначение — утешать отчаяв­шихся и ухаживать за неизлечимыми, бросали церкви и госпитали. В других — оста­вались, чтобы исполнить свой долг, и умирали вместе с боль­ными и паст­вой. В Перпиньяне в 1348 году умерло шестеро докторов из восьми, во Флорен­ции — 78 монахов-кордельеров из 150. В Милане во вре­мя эпидемии 1575 года архиепископ Карло Бор­ромео остался в городе и по лазаретам утешал больных. Точно так же спустя 55 лет поступил и его племянник Федерико, тоже ставший архиепископом. Но было и много церковных иерархов, которые бежали от чумы, оставив своих прихо­жан.

Укрывшиеся от флорентийской чумы в церкви Санта-Мария-Новелла. Миниатюра Таддео Кривелли к «Декамерону» Джованни Боккаччо. 1467 год Bodleian Library, Oxford

Для земных радостей можно было подобрать и научное обоснование. Многие медики XVI–XVII веков утверждали, что апатия и страх многократно усили­вают риск заражения, и пото­му прописывали как лекарство умерен­ные увесе­ления, музыку и приятное чтение. Порой город­ские власти в разгар эпидемии даже организо­вывали народные празднества, чтобы не дать безыс­ходности взять верх над надеждой. Когда чумной мор затухал, многие города охватывала свадебная горячка: люди, потерявшие семьи, спешили пережениться, чтобы забыть об ужасе смер­ти. По некоторым данным, в Кельне вскоре после чумы 1451 года, унесшей более 20 ты­сяч человек, было заключено 4 тысячи браков.

«Некоторые полагали, что умеренная жизнь и воздержание от всех излишеств сильно помогают борьбе со злом; собравшись кружками, они жили, отделившись от других, укрываясь и запираясь в домах, где не было больных… они проводили время среди музыки и удовольствий, какие только могли себе доставить. Другие, увлечен­ные противо­по­ложным мнением, утверждали, что много пить и наслаж­даться, бро­дить с песнями и шутками, удовлетворять, по возможности, всякому жела­нию, смеяться и издеваться над всем, что приключается, — вот верней­шее лекарство против недуга. И как говорили, так по мере сил приво­дили и в исполнение, днем и ночью странствуя из одной таверны в другую, выпивая без удержу и меры, чаще всего устраивая это в чужих домах, лишь бы прослышали, что там есть нечто им по вкусу и в удо­воль­­ствие».

Лондон: от чумы до пожара

Как большой европейский город прошел через мор, хорошо видно на примере Лондона. Зимой 1664–1665 годов там началась эпидемия чумы, которую потом назовут Великой. Первые больные появились в нищих портовых кварталах и приходе Сент-Джайлс. Сейчас неподалеку стоит Британ­ский музей, а тогда это был дальний пригород. Однако время было холодное, и болезнь на пер­вых порах почти дремала. Лишь когда потеплело, чума разошлась в полную силу, и все надежды на то, что опасность пройдет стороной, рассея­лись как дым.

Чума — регулярная гостья Лондона. На памяти каждого поколения, жившего в XVII веке, была одна или несколько вспышек. В 1603 году она унесла 30 000 человек, в 1625-м — 35 000, в 1636-м — еще 10 000. Однако Великая чума 1664–1666 годов перекрыла их все — на ее счету 70–100 тысяч лондонцев, то есть около 20 % горожан.

В Англию мор обычно приходил с конти­нента через порты, а потом распро­странялся вдоль торговых путей и по рекам. Инфици­рованные крысы или блохи, прятавшиеся среди товаров или в складках одежды, перебирались вглубь острова на кораблях или в тюках, сложенных на купе­чес­кие повозки.

Современники Великой чумы были убеждены, что ее занесли из Голландии. Оттуда она не уходила уже много лет: в середине 1660-х Лейден и Амстер­дам потеряли десятки тысяч жителей. утверждал, что голландцы, с кото­рыми Англия тогда воевала, специально заслали болезнь на остров.

Когда в 1664 году чума вновь посетила Лондон, власти стали вводить первые меры, призванные затормозить ее распростра­нение. Специальные инспекторы обходили кварталы в поисках забо­лев­ших. Поражен­ные чумой дома было велено заколачивать, чтобы изолировать заразных и не дать мору расползтись по всему городу. Однако число жертв стремительно увеличивалось. В начале 1665 года король Карл II и его двор решили уехать из Лондона и перебрались в Окс­форд. Вместе с ними город покинули многие состоятельные горожане: купцы, юристы, профес­сора, священники, врачи, аптекари. Стал бежать и простой люд. Одни переез­жали в далекие поме­стья, другие — к род­ным. просто бежал в никуда, лишь бы подальше от зачумленного города. Однако лорд-мэр сэр Джон Лоуренс и члены муни­ци­палитета (aldermen) остались на своих местах.

Бежать или оставаться? Этот вопрос встал перед многими лондонцами, как и другими жертвами эпидемий в других городах и в другие эпохи. Еще в XIV веке Парижский университет советовал бежать от мора cito, longe, tarde — «быстро, далеко и надолго». Однако соседние деревни и городки не всегда горели желанием давать кров опасным бежен­цам. Часто против них выстав­ляли заслоны, а отдельных путников встречали дубинами или ружейными выстрелами.

Портрет Сэмюэла Пипса. Джон Хейлз. 1666 год National Portrait Gallery

«Теперь я стал серьезнее обдумывать собственное положение и как мне лучше поступить, а именно: оставаться в Лон­доне или запереть дом и спасаться бегством, подобно многим моим соседям.
Я должен был сообразоваться с двумя важными обстоятельствами: с одной стороны, надлежало продолжать вести свое дело и торговлю, довольно значи­тельные, — ведь в них вложено было все мое состояние; с другой стороны, следо­вало подумать о спа­се­нии собственной жизни перед лицом вели­кого бедствия, которое, как я понимал, оче­видно, надви­галось на весь город и, как бы ни были велики мои страхи и стра­хи моих сосе­дей, могло оказаться ужаснее всех возможных ожиданий.

И однажды утром, когда я в очередной раз размышлял обо всем этом, мне вдруг пришла в голову совершенно ясная мысль: если то, что случа­ется с нами, происходит лишь по воле Божией, зна­чит, и все мои неуря­дицы нес­прос­та; и мне стоит обдумать, не является ли это указанием свыше и не показывает ли совершенно ясно, что Небу угодно, чтобы я никуда не уезжал. И вслед за тем я тут же понял, что, ежели Богу действи­тельно угодно, чтобы я остался, то в Его воле уберечь меня среди свирепству­ющих вокруг опасностей и смерти…»

Летом 1665 года эпидемия достигла пика. Газеты публиковали еженедельные сводки о количестве умерших — Bills of Mortality. И цифры росли с пу­га­ющей скоростью: одна тысяча, затем две, к сен­тябрю — семь тысяч в неделю. Клад­бища при цер­квях оказались переполнены, и жертв мора наско­ро сбрасы­вали в общие рвы.

Пытаясь остановить эпидемию, лорд-мэр отдал приказ об уничтожении собак и кошек, которые, как считалось, могли разносить заразу. Однако эффект этой меры был ровно противоположным задуманному, ведь кошки уничтожали крыс, на которых путешество­вали зараженные блохи.

Если, как полагали, зараза переносится по воз­духу, нужно обезопасить себя с помо­щью острых запахов и благовоний. На перек­рестках улиц было велено разводить костры. Богатые лондонцы жгли серу, ладан, хмель. Бедняки — старые башмаки. Власти рекомен­довали, а кое-где даже предписывали курить табак.

Однако главной и единственной эффектив­ной мерой все же была изоляция заболевших или самоизоляция тех, кто еще здоров. Пото­му с древ­ности во вре­мя эпидемий города закрывали, а на пути чужаков выставляли заслоны. В 1377 году в порту Рагуза (сейчас Дубровник) на Адриатическом море были введены меры, призванные защитить город от чумы. Все кораб­ли, прибывав­шие из зара­женных или потенциаль­но заразных мест, должны были тридцать дней выжидать, прежде чем их команде разрешали сойти на берег. Этот период изоляции назвали trentina (от итальянского слова trenta — «тридцать»). Для тех, кто прибывал в город по суше, этот период составлял сорок (quaranta) дней. Отсюда пошло слово «карантин». В даль­нейшем такие меры распространились и на другие порты. В 1423 году на островке рядом с самой Венецией создали специальную карантинную станцию. Там расположился госпиталь-изолятор для подозрительных приезжих и больных чумой. Поскольку на острове издавна располагалась церковь Святой Марии Назаретской, а одним из небесных за­щит­ников зачумленных считали святого Лазаря, это место стало известно как Lazzaretto. Отсюда знакомое нам слово «лазарет».

Внутри городов изолировали отдельные дома, улицы или кварталы. В Лондоне дома, где были зачумленные, запирали и закола­чивали снаружи. Чтобы боль­ные не убежали и не множили заразу, у дверей выставляли дозорных. Однако жители регулярно пыта­лись их обмануть и выбраться из вынуж­денного зато­чения.

На улицах Лондона во время Великой чумы. 1665 год Wellcome Collection

«Сегодня с грустью обнаружил в Друри-Лейн два или три дома с красным крес­том на дверях и надписью: „Боже, сжаль­ся над нами“, что явилось для меня зрели­щем весьма печаль­ным, ибо прежде я ниче­го подобного, если мне не изменяет память, не видывал. Тут же стал принюхиваться к себе и вынужден был купить табаку, каковой принял­ся нюхать и жевать, покуда дурное предчувствие не исчезло».

«Вышел ненадолго пройтись — по чести сказать, чтобы пощеголять в новом своем камзоле, и на обратном пути заметил, что дверь дома несчастного доктора Бернетта заколочена. До меня дошел слух, будто он завоевал расположение соседей, ибо сам обнаружил у себя болезнь и заперся по соб­ственной воле, совершив тем самым прек­расный посту­пок».

Отчаяние заставляло людей хвататься за любую соломинку. Лондонцы приня­лись скупать аму­леты против чумной заразы. Повсюду множились чудо-доктора, обещавшие действеннейшие средства, способные предохранить от смертель­ной болезни и излечить уже заболевших: «безуп­речные предохра­нительные пилюли против чу­мы», «наилучшее укрепляющее средство против нездорового воздуха», «несравненная микстура против чумы, никогда не при­менявшаяся ранее», «единственно дейст­венная лечебная вода», «королевское противоядие от любых заболеваний».

«Встал и надел цветной шелковый камзол — прекрасная вещь, а также новый завитой парик. Купил его уже довольно давно, но не осмеливался надеть, ибо, когда его покупал, в Вестминстере свирепствовала чума. Любопытно, какова будет мода на парики, когда чума кончится, ведь сейчас никто их не покупает из страха заразиться: ходят слухи, будто для изготовления париков использовали волосы покойников, умерших от чумы».

«Боже, как пустынны и унылы улицы, как много повсюду несчастных больных — все в струпьях; сколько печальных историй услышал я по пути, только и разговоров: этот умер, этот болен, покойников здесь, там. Говорят, в Вестмин­стере не осталось ни одного врача и всего один аптекарь — умерли все. Есть, однако, надежда, что на этой неделе болезнь пойдет на убыль. Бог».

Великий лондонский пожар. Неизвестный художник. 1675 год Museum of London

«Я с лордом Брукнером и миссис Уильямс в карете, запряженной четверкой лошадей, — в Лондон, в дом моего господина в Ковент-Гардене. Боже, какой фурор произвела въезжающая в город карета! Привратники низко кланяются, со всех сторон сбегаются нищие. Какое счастье видеть, что на ули­цах вновь полно народу, что начинают откры­ваться лавки, хотя во многих местах, в семи или восьми, все еще заколочено, и все же город ожил по сравнению с тем, каким он был…»

По известной формуле, которую приписы­вают Наполеону, каждый француз­ский солдат носит в ранце маршальский жезл. Но в том же ранце часто прятались опасные микроорганизмы, которые вместе с армиями и их обозами преодо­левали колоссальные расстояния. Вплоть до Вто­рой мировой самыми массовыми убийцами во время вооруженных конфликтов были не стре­лы, пули и ядра, а микробы. За войной по пятам следовали ее вечные спутники — голод и мор. Дороги заполняли толпы солдат, беженцев и тор­говцев, которые разно­сили болезни, как почталь­он — письма. В 1627–1628 годах, во время кампа­нии по усмирению протестантов, восьмитысячная королевская армия пересекла Францию от Ла-Рошели на побережье Атлантического океана до Монфера, недалеко от современных границ Швейцарии и Италии. Вместе с ней по стране разошлись чумные бациллы. За несколько лет, по оценке, которую при­водит французский историк Эммануэль Ле Руа Ладюри, страна лишилась более миллиона подданных.

Эпидемии пользуются дорогами, мостами, кораблями, поездами и самолетами, которые мы создаем, чтобы ускорить коммуникации между городами, регио­нами, странами или континентами. Хорошим примером служит другая смерто­носная инфекция — холера.

Она давно была распространена в Индии. Хотя в XVI веке португальцы создали там свои колонии, до Европы болезнь долго не добиралась. Лишь в первой половине XIX века эпидемии вспыхивают в России, Франции, Англии и даже в Америке. Вероятно, дело было в скорости и интен­сивности коммуникаций. Вспышки холеры быстро затухают через несколько недель, если у бактерии заканчи­ваются новые жертвы. Старинные суда шли очень мед­ленно, и инфек­ция была не способна пере­жить морское странствие. Более быстрые кораб­ли, построенные в XIX веке, а в даль­нейшем изобретение пароходов и открытие Суэцкого канала, связавшего Индийский океан со Среди­земным морем, позво­лили ей путешествовать с полным комфортом. За прогресс приходится распла­чиваться.

Источник

Происхождение чумы: экологический сценарий

К 120-летию открытия А. Йерсеном и Ш. Китазато микроба чумы Yersinia pestis

Об авторе

Виктор Васильевич Сунцов — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН. Занимается изучением происхождения и эволюции возбудителей природноочаговых инфекций, в частности чумы.

Диаграмма публикаций по проблеме чумы, фиксирующая скачок их числа с 2003 г.

Немного истории

Первые упоминания о чуме (или чумоподобной инфекции) известны из Первой книги Царств Библии, где говорится о «вселенском море», охватившем население ближневосточных городов Азот, Геф, Аскалон, Ашдод, Вефсамис во время войны филистимлян с израильтянами в 1200 г. до н. э. Болезнь сопровождалась тотальным падежем «мышей» и появлением на теле больных людей «наростов» (бубонов). С той далекой поры и до наших дней загадка происхождения чумы занимает прогрессивные умы человечества. История насчитывает сотни чумных эпидемий и эпидемических вспышек [1]. Но относительно полные сведения имеются лишь о двух последних пандемиях. Первая из них, «черная смерть», выйдя из глубин Центральной Азии, охватила нижнее Поволжье, Причерноморье, Ближний Восток, Европу, в Северной Африке распространилась по Средиземноморью и оттуда по долине Нила углубилась к югу континента до Килиманджаро. Последняя началась в конце XIХ в. в Гонконге, откуда корабельные крысы разнесли чуму по всему миру и она охватила более 80 морских портовых городов. В Африке и в Новом Свете с домовыми грызунами возбудитель проник в глубь континентов, где внедрился в природу и обосновался в виде устойчивых вторичных природных очагов [2, 3].

Карта распространения чумы в Европе. Пандемия, начавшаяся в центральных районах Азии, достигла берегов Черного моря в 1347 г.

Целители и врачеватели с глубокой древности задумывались над секретами неожиданного, словно «из-под земли», возникновения чумных эпидемий в разных странах и на разных континентах, но понять причины этого явления стало возможным только благодаря созданию теории природной очаговости чумы. Для этого науке об инфекциях понадобилось пройти исторический путь длиной более столетия.

Пандемия «черная смерть». Чума бубонной формы

Начало действительно научному подходу к познанию чумы положили 120 лет назад А. Йерсен и Ш. Китазато. В 1894 г. в Гонконге в начале третьей пандемии они открыли возбудителя этой инфекции — микроб Bacteria pestis (позднее — Pasteurella pestis, а с 1967 г. — Yersinia pestis), доказав тем самым микробную этиологию болезни. В 1906 г. Английская комиссия, созданная для выяснения причин пандемии в колониальной Индии и разработки методов борьбы с ней, установила носительство чумного микроба синантропными грызунами (серой и черной крысами, домовой мышью, бенгальской и индийской бандикотами). Казалось бы, версия о чуме как исходной болезни синантропных крыс получила надежное обоснование. Но уже через несколько лет, в 1911 г., Д. К. Заболотный в Забайкалье выделил возбудителя чумы в популяциях дикого грызуна сурка тарбагана (Marmota sibirica), обитающего в малонаселенных степных и горно-степных ландшафтах Южной Сибири и Центральной Азии. В 1920–1930-х годах Ву Лиен-те, работая сначала в крысиных очагах многих стран мира, а затем в глубинах Центральной Азии, в удаленных от цивилизации очагах «тарбаганьей болезни», предположил, что она возникла именно в этих местах, причем очень давно [4]. Эта гипотеза, не обоснованная какими-либо весомыми аргументами, была широко поддержана во многих научных публикациях. В них авторы связывали древность возбудителя с филогенетической древностью сурков — первичных, по их представлениям, хозяев чумного микроба.

«Черная смерть». Гравюра П. Фюрста, 1656 г.

К середине XX в. был накоплен большой объем знаний по эпидемиологии, эпизоотологии, клинике болезни, ее распространению в мире, дано определение природного очага чумы и сформулированы, хотя и не бесспорно, основные положения теории. Ее фундамент стал закладываться Заболотным на основании сведений, полученных им при изучении маньчжурской вспышки в 1898 г., а к 1960-м годам теория приобрела вполне логичный вид. Чума предстала как древняя болезнь норовых грызунов, возникшая в олигоцене-миоцене-плиоцене в аридных районах Палеарктики (или Голарктики), передающаяся трансмиссивным путем с участием «блокированных» блох. Со временем возбудитель инфекции по межконтинентальным сухопутным мостам (берингийскому, синайскому и панамскому) попал на все континенты мира, исключая Австралию и Антарктиду. Однако сегодня эта версия о естественном проникновении возбудителя чумы в Новый Свет из Северной Азии мало популярна, а преобладает идея его антропогенной интродукции морским путем во время последней, третьей пандемии. В наши дни чумной микроб существует на четырех континентах в многочисленных природных очагах в популяциях более 200 видов диких норовых млекопитающих.

На основе этой господствующей гипотезы о месте и времени появления чумного микроба выстраивались и увязывались «классические» положения теории: медленное коэволюционное формирование микроба и среды его обитания — аридных ценозов Северного полушария (степей, горных степей, полупустынь, пустынь), с которыми связана эволюция сурков, сусликов, песчанок, пищух, полевок.

В последнюю четверть XX в., по мере появления новых экологических, палеоклиматических и других фактов, а также совершенствования молекулярных методов исследования, стало ощущаться несовершенство теории природной очаговости, накапливались и обострялись противоречия. Одно из них — толкование адаптивной сущности трансмиссивной передачи возбудителя блохой, у которой в просвете пищеварительного тракта образуется блок размножающимися бактериями. Парадокс состоит в том, что «блокированная» блоха живет всего несколько дней и умирает от голода. Такой механизм трансмиссии вряд ли можно считать эволюционно отточенным. Противоречия в теории множились быстро, и на рубеже XX и XXI вв. «красивая» теория природной очаговости чумы дала сбой. Принципиально новую идею относительно времени появления возбудителя выдвинула молекулярная генетика.

Когда появился микроб чумы?

Доказанное в 1980 г. молекулярными методами непосредственное родство псевдотуберкулезного (Y. pseudotuberculosis) и чумного (Y. pestis) микробов привело к выводу об их недавней дивергенции, правда, без указания времени и места, когда именно и где это случилось [5]. Высокое сходство их геномов позволяло некоторым авторам даже объединить их в один вид в качестве отдельных подвидов, хотя вызывают они совершенно разные болезни. И псевдотуберкулезного, и чумного микробов относят к семейству Enterobacteriaceae — возбудителям кишечных инфекций, но последний, будучи паразитом крови, не имеет к ним никакого отношения. У него иная адаптивная среда, и в принципе его нужно отнести к другому семейству [3].

Микрофотография чумной палочки. Увел. ×200. Фото с сайта cdc.gov

Идея недавнего отделения чумного микроба от псевдотуберкулезного была неожиданной, но отнюдь не новой. В 1950–1970-х годах такие мысли высказывали В. Н. Беклемишев, В. А. Бибикова, А. И. Дятлов, Л. Н. Классовский, В. С. Петров, Н. М. Хрусцелевская. Но тогда подобные интуитивные ощущения эволюционной молодости возбудителя чумы выглядели теоретически чуждыми, паранаучными и деструктивными, поэтому они не нашли поддержки у ортодоксов.

В 1999 г. М. Ахтман с соавторами опубликовали результаты своих генетических исследований [6]. После этой, можно сказать, революционной статьи в течение нескольких лет почти все работы о чумном микробе включали тезис: «возбудитель чумы Yersinia pestis произошел от возбудителя псевдотуберкулеза Y. pseudotuberculosis 20000–1500 лет назад», т. е. в конце позднего плейстоцена или голоцене. Точность такой датировки, рассчитанной методом «молекулярных часов», позволяла выстраивать дальнейшие экологические следствия. Указанный Ахтманом верхний временной предел происхождения чумного микроба (1500 лет назад) можно игнорировать, как и идею автора о зарождении микроба в земледельческих районах долины Нила в популяциях экзоантропной травяной мыши (Arvicanthis niloticus). Разносторонние факты надежно свидетельствуют об отсутствии какого-либо вмешательства человека в этот естественный процесс. Несомненно, это был дикий микроб. Нижний временной предел (20 тыс. лет назад) — конец позднего плейстоцена — более правдоподобен. Тогда, во время максимального похолодания в Северной и Восточной Азии, зона «вечной» мерзлоты продвинулась на юге до Гобийской пустыни. На территории Северной, Восточной и Центральной Азии этот период именуют сартанским временем (22–15 тыс. лет назад). Полагаю, что районом происхождения возбудителя чумы стала Центральная Азия — уникальная психроаридная область, где «вечная» мерзлота сомкнулась с пустыней, где холодно и сухо.

Вслед за статьей Ахтмана появилась публикация М. Скурника с соавторами, указывающая на непосредственного предка чумного микроба [7]. Им оказался сапрозоонозный психрофильный псевдотуберкулезный микроб 1-го (O:1b) серотипа, преобладающий в органике внешней среды (моче, экскрементах животных). В холодных районах Сибири, Дальнего Востока и Центральной Азии этот серотип вызывает у людей дальневосточную скарлатиноподобную лихорадку (ДСПЛ), которую еще называют болезнью из холодильника. Чаще ею заболевают люди, употребляющие немытые продукты (фрукты, овощи), хранившиеся в овощехранилищах и холодильниках, доступных грызунам. «Молекулярные часы» и ареал возбудителя ДСПЛ в обширном регионе азиатской «вечной мерзлоты» позволяют ориентировочно отнести время его возникновения к началу плейстоцена, когда в связи с всеобщим похолоданием на Земле началось обширное оледенение Северного Ледовитого океана [3, 6].

К концу XX в. набралось множество научных фактов, подтверждающих недавнее происхождение микроба чумы от возбудителя псевдотуберкулеза 1-го серотипа, и потому выводы Ахтмана и Скурника были подхвачены широким кругом исследователей. Итак, на вопрос «когда?» был получен вполне правдоподобный «молекулярно-генетический» ответ. А на вопросы «где?» и «как?» смогла ответить эволюционная экология (при поддержке других классических направлений естествознания).

Головокружение от успехов

К началу XXI в. выяснилось, что одно из основополагающих положений в теории природной очаговости чумы (филогенетическая древность возбудителя) ошибочно. Это подстегнуло научный ажиотаж, и среди ученых ведущих стран мира, включая Россию с ее полуразрушенной противочумной системой, началась настоящая гонка за приоритетом в раскрытии происхождения чумы как молодой инфекции. Возглавили эту гонку молекулярные генетики — такова сейчас «мода» эволюционной биологии.

В современных исторических реконструкциях в биологии доминирует новая филогенетика (молекулярная филогенетика, генофилетика). Отчасти это лидерство оправдано широкими возможностями, которые предоставляют молекулярные структуры и компьютерные технологии филогенетических построений, позволяющие сравнивать и обрабатывать миллионы признаков, — таких, как последовательности нуклеотидов. Все составляющие новой филогенетики полезны, они необходимы для создания естественных филогенетических схем, но недостаточны, особенно в отношении прокариот. Молекулярная генетика — молодая наука, и закономерности молекулярной эволюции пока не вполне ясны. Филогении можно выстраивать только по гомологичным признакам, а их выявление, в том числе и на молекулярном уровне, представляет немалую проблему. Выводы на основе применения разных молекулярно-генетических методов далеко не однозначны, порой не согласуются между собой и с данными других наук: экологии, биогеографии, микробиологии и др. Такая обескураживающая разноголосица свойственна и заключениям в отношении микроба чумы.

Успехи в изучении молекулярно-генетической структуры бактерий рода Yersinia и их диагностики несомненны. По специфическим молекулярным маркерам можно определить и охарактеризовать чумного микроба из любого природного или антропогенного очага (даже какой-либо отдельной его части), можно также дифференцировать множество его внутривидовых популяционных форм, приспособленных к какому-либо одному хозяину или к нескольким видам хозяев. Но генетические маркеры позволяют выявлять и ранжировать кластеры признаков и строить только древеса генов, отражающих эволюцию отдельных признаков или морфофункциональных систем (отдельные семофилезы). Однако выстраивать по отдельным маркерам-признакам цельные филогенезы — дело сомнительное, рискованное и ненадежное. Молекулярно-генетические различия позволяют судить о структуре внутривидового разнообразия, но не о его причинах и путях формирования. Таким образом, все молекулярно-генетические филограммы, сценарии происхождения и эволюции микроба чумы — лишь частные семофилезы, отдельные схемы преобразования каких-либо «удобных» признаков, не более чем «вариации на тему» происхождения возбудителя чумы. Филогенезы с экологической (адаптационной) точки зрения, — это множество комбинаторных, сложно взаимодействующих семофилезов. Филогения — история конкретной группы, и познается она только через ее результаты. Ими служат признаки и функции организмов, включая морфологические, поведенческие, физиологические, биохимические, молекулярно-генетические, а также отношение организмов к абиотическим и биотическим факторам среды, распространение в пространстве и времени и т. д. Значит, чтобы получить и проанализировать цельные совокупности таких комбинаций, нужны годы и годы напряженных кропотливых совместных классических и молекулярно-генетических исследований.

Сегодня в среде молекулярных генетиков популярна филогенетическая схема, в которой «полевковые» подвиды микроба чумы, циркулирующие в популяциях полевок (подсемейство Microtinae) и пищух (род Oсhotona), рассматриваются как наиболее древние примитивные формы, промежуточные между предковым псевдотуберкулезным и дочерним чумным микробами. Действительно, по ферментации сахаридов рамнозы (Rha+) и мелибиозы (Mlb+) и по некоторым другим признакам эти подвиды сходны с псевдотуберкулезным микробом [8]. Поэтому вопрос о происхождении чумы молекулярные генетики сейчас ставят примерно так: что именно не более 20 тыс. лет назад привело к преобразованию психрофильного сапрозоонозного псевдотуберкулезного микроба 1-го серотипа, циркулирующего в популяции(ях) полевок, в новый филум микроба чумы? Но с экологической точки зрения, ни постановка вопроса в такой форме, ни сама филогенетическая схема, ни прокламирование исторического приоритета полевковых подвидов не выдерживают элементарной критики.

Наиболее популярное в настоящее время филогенетическое древо, построенное на основе «удобных» молекулярных маркеров [8]. По данным молекулярной генетики, в его основании находятся наиболее древние «полевковые» подвиды (O.PE2, O.PE3, O.PE4). Названия биоваров микроба чумы: ANT — antiquа (древний); MED — mediaevalis (средневековый); ORI — orientalis (восточный); л. н. — лет назад

Сценарии происхождения, эволюции и распространения чумного микроба в мире, созданные на основе молекулярно-генетических филограмм, как правило, изобилуют субъективными домыслами и историческими фантазиями. В зависимости от выбранных генетических маркеров считается, что возбудитель мог возникнуть на Кавказе, либо в горах Памира, в Китае, или на Африканском континенте. Однако ни одна из версий не согласуется ни с известными «классическими» фактами, ни с молекулярно-генетическими данными.

Так, ареал псевдотуберкулезного микроба 1-го серотипа приурочен к холодным районам Северо-Центральной Азии и Дальнего Востока; значит, именно там логично искать истоки чумы. Известно также, что псевдотуберкулезный микроб способен синтезировать необходимые для метаболизма аминокислоты из неживой органики внешней среды; а «полевковые» подвиды чумного микроба по биохимическим показателям, в сравнении с «сурковыми», «сусликовыми», «песчанковыми», более зависят от организма хозяина, специализированы к нему и, соответственно, должны быть наиболее молодыми [9]. Кроме того, по генетическим признакам в «полевковые» подвиды объединены микробы, циркулирующие в популяциях полевок (отряд Rodentia) и пищух (отряд Lagomorpha), существенно отличающихся по физиологическим и биохимическим характеристикам! Наконец, псевдотуберкулезный микроб не передается здоровому грызуну напрямую от больного, чтобы стать инвазивным, он должен пребывать некоторое время в холодной внешней среде, т. е. заражение происходит только пищевым путем. Значит, переход свободноживущего псевдотуберкулезного микроба в организм теплокровных полевок за короткое в эволюционном масштабе время должен был совершиться скачкообразно из внешней среды (мочи, экскрементов) в кровь полевок, с температурой тела около 37°С. Для описания такого одноактного видообразования используют концепцию горизонтального переноса специфических плазмид чумного микроба pFra и pPst. Но, с одной стороны, такое одноактное видообразование в природе вполне справедливо ставится под сомнение последователями синтетической теории эволюции, с другой стороны, надежных случаев встраивания «экзогенов» в геном чумного микроба в естественных условиях не описано.

Колоссальные достижения в изучении геномов бактерий рода Yersinia и их диагностики вызвали в среде молекулярных генетиков «головокружение от успехов». Окрыленная триумфальными успехами молекулярная генетика, как всякое новое «модное» и быстро развивающееся направление, замахнулась единолично решить все проблемы построения филогенетического древа рода Yersinia. К великому сожалению, эти исследователи, воспринимая «классику» как отживший архаичный натурализм, сосредоточились на своих лабораторно-инструментальных подходах и методах. Несмотря на «агрессивную» экспансию в эволюционной биологии и амбициозные притязания молекулярных генетиков, единолично решить все проблемы происхождения чумы им не под силу. Генофилетика — не особый, успешный и всемогущий раздел филогенетики, а главным образом это источник определенного рода новых и перспективных данных. Новая молекулярная филогенетика, оперирующая этими данными, вместе с классической филогенетикой должны прийти к единому непротиворечивому толкованию любых фактов-признаков и их связей. Это и будет означать открытие эволюционного принципа, экологического и молекулярно-генетических механизмов происхождения и эволюции возбудителя чумы.

Происхождение Yersinia pestis: взгляд натуралиста

Отсутствие единого хорошо обоснованного подхода к пониманию истории чумы создает переизбыток молекулярно-генетической информации, привлекаемой порой невпопад для филогенетических построений. Выручила «классика», которая, казалось бы, уже исчерпала себя в этом вопросе. Прежде всего — экология, точнее экология монгольского сурка тарбагана и ее специфического паразита, блохи Oropsylla silantiewi. Этим объектам мы посвятили треть века наших исследований.

Знание экологии монгольского сурка и его блох позволяет понять селективные (адаптационные) процессы, проходившие в микробных популяциях в природе, и причинно-следственные связи в эволюционных филумах. Появление возбудителя чумы в Центральной Азии предопределили два природных фактора: аридность горно-степных ландшафтов, постепенно увеличивающаяся с олигоцена-миоцена, и максимальное похолодание в сартанское время последнего оледенения. Проще говоря, индуктором видообразования микроба чумы был сухой и холодный климат Центральной Азии в конце ледниковой эпохи. Кроме того, в возникновении чумного микроба важную роль играет физиология, точнее поведение монгольского сурка, связанное с устройством зимовочной пробки, а также особенности сурочьей блохи O. silantiewi.

Участники паразитарной системы: блоха Oropsylla silantiewi и монгольский сурок. Фото с сайта bbc.voc.com.cn

В Центральной Азии, в горно-степных поселениях сурка тарбагана влажность почвы очень низкая, всего 2–7% [3], а грунт в зимовочной норе зверька сухой и щебнистый. Изготовить из него земляную пробку внутри норы, в вертикальном лазе диаметром 15–20 см, все равно, что замазать сухим песком отверстие в потолке размером с футбольный мяч. Из-за дефицита почвенной влаги у монгольского сурка выработалось специфичное поведение. При залегании в спячку он устраивает зимовочную пробку из специально подготавливаемой смеси мелкозема, щебня и влажных каловых масс, которые летом собираются в отнорках (уборных). Для перетаскивания камней, обвалянных в фекалиях, сурки используют зубы, при этом частицы фекалий, а с ними и возбудитель псевдотуберкулеза, попадают в ротовую полость. Итак, во рту спящих тарбаганов — экскременты, а в них — кишечный паразит, микроб псевдотуберкулеза!

Монгольский сурок тарбаган и его зимовочная (постоянная) нора. Вверху: зимовочная пробка, состоящая из смеси мелкозема, щебня и цементирующих их экскрементов (1); гнездовая камера (2); отнорки-уборные, в которых в летние месяцы сурки накапливают строительную смесь (3). Внизу: слой мелкозема и щебня (а); и коренные породы (б), приведены температуры грунта и спящих сурков во время раскопки (февраль 1979 г.)

Сурки — типичные семейно-колониальные животные. Группировки из 2–22 разновозрастных и разнополых зверьков совместно зимуют в одной постоянной, или зимовочной, норе. У каждого зверька в течение зимней спячки более длительные периоды глубокого сна (торпора) чередуются с короткими периодами бодрствования (эутермии). В торпорной фазе температура тела снижается до 2–5°C, в эутермной может достигать нормальной, у активных сурков — около 37°С. За осенне-зимне-весеннее время сурки не вполне синхронно просыпаются до 15 раз, примерно дважды в месяц. Таким образом, каждый зверек в течение периода подземной жизни имеет два гомеостатических состояния, между которыми лежит промежуток физиологической гетеротермии. Отсюда следствие: блохи в холодное время года питаются на сурках, температура тела которых лежит в диапазоне 5–37°C. Обратим внимание на непрерывность температур!

В 1970-х годах в тувинском очаге чумы, расположенном в Центральной Азии, мы изучали зимнюю спячку тарбагана. В феврале-марте, во время максимального зимнего промерзания грунта (до глубины более 2 м), раскопали три зимовочных норы. Из них изъяли восемь глубоко спящих и девять проснувшихся активных зверьков, среди которых были молодые, полувзрослые и взрослые особи. Из их шерсти собрали 230 личинок O. silantiewi, 60 живых и 452 пустых коконов, а из ротовой полости торпидных зверьков — дополнительно 20 личинок. Пустые коконы (от 4 до 87) обнаружили также на 22 зверьках, отловленных в первые две недели после весеннего пробуждения.

Тувинский природный очаг чумы, Монгун-Тайгинский мезоочаг. Снеговое покрытие в зимне-весенние месяцы не превышает 30–40%, грунт промерзает на глубину более 2 м к началу января, а оттаивает в июле

Отметим распределение коконов на шерсти: большая часть прикреплена на голове, у основания хвоста и на наружной стороне задних ног. Все личинки, извлеченные из ротовой полости, оказались с кровью и увеличенными в размерах за счет развития жирового тела, что свидетельствовало о полноценности пищи и об их готовности к окукливанию. У спящих зверьков поврежденная личинками слизистая ротовой полости и язык обильно кровоточили, изо рта заметно выступала кровяная пена, а рот, зубы, лапы были обильно испачканы экскрементами (следами устройства зимовочной пробки осенью). Незарубцевавшиеся раны в ротовой полости мы наблюдали у всех сурков, отловленных после выхода из нор в конце марта и начале апреля, что говорит о массовости описываемого явления, его общепопуляционном характере.

Подведем итог наших наблюдений. С осени в ротовую полость тарбаганов попадают экскременты и, соответственно, псевдотуберкулезный микроб. Слизистая ротовой полости, поврежденная зимой личинками блох, постоянно кровоточит из-за временной (торпорной) гемофилии. В ротовой полости происходит постоянное «заражение крови» возбудителем псевдотуберкулеза. У сурка во время глубокого сна подавлена активность иммунной защиты; его «холодная» кровь, как органическая среда обитания псевдотуберкулезного микроба, уподобляется экскрементам. Есть убедительные основания полагать, что факультативная личиночная гематофагия специфических блох сурков зародилась относительно недавно, и характерна она для холодных и бесснежных районов Центральной Азии.

На основе новых эколого-географических, палеоклиматических и генетических данных можно сформулировать основные постулаты теории происхождения и мировой экспансии микроба чумы.

Происхождение, естественное распространение в Евразии и антропогенная мировая экспансия микроба Y. pestis во время первой (I), второй (II) и третьей (III) пандемий. 1 — южная граница зоны многолетнемерзлых грунтов; 2 — граница доминантного распространения в природе микроба Y. pseudotuberculosis O:1b; 3 — ареал сурка-тарбагана, район происхождения микроба чумы; 4 — первичные природные очаги; 5 — вторичные природные очаги; gly + (gly − ) — способность (неспособность) штаммов ферментировать глицерин

Предковая форма возбудителя чумы — микроб псевдотуберкулеза 1-го серотипа (Y. pseudotuberculosis O:1b), который доминирует в северо-центрально-азиатских и дальневосточных районах с суровым климатом.

Метаморфоза микроба псевдотуберкулеза в чумную бактерию произошла в конце позднего плейстоцена. За весь четвертичный период глубокое промерзание грунта (2 м и более) в Центральной Азии отмечено только в сартанское время позднего плейстоцена и в голоцене, т. е. не ранее 22 тыс. лет назад [10].

В ультраконтинентальном районе зимнего антициклона в Центральной Азии личинки блох, паразитирующие на монгольском сурке тарбагане, зимой переходят к факультативной гематофагии, что приводит к устойчивому контакту крови сурков с псевдотуберкулезным микробом [3].

Теперь уже можно легко представить, как сапрозоонозный кишечный псевдотуберкулезный микроб постепенно эволюционировал в облигатный паразит крови незимоспящих грызунов: экскременты тарбагана → спящий сурок → активный сурок → незимоспящий грызун.

Знание молекулярно-генетических, популяционных и биоценотических факторов, а также их многообразных связей позволяет выделить в эволюционной истории возбудителя чумы основные вехи.

I. Возбудитель чумы появился в паразитарной системе «монгольский сурок M. sibirica — блоха O. silantiewi» во время максимального четвертичного (сартанского) похолодания в позднем плейстоцене в Центральной Азии.

II. В голоцене чумной микроб естественным путем по принципу «масляного пятна» распространился в популяциях норовых грызунов и пищух на аридных пространствах Евразии.

III. Во время татаро-монгольской экспансии на запад, создавшей условия для второй пандемии, микроб «суркового» подвида (antiqua) вырвался за пределы естественного азиатского ареала, антропогенным путем распространился по Европе и проник на африканский континент, где образовал вторичные природные очаги в популяциях местных песчанок Gerbillurus и Taterillus.

IV. Во время третьей пандемии с корабельными крысами микроб уже другого подвида (orientalis) из Азии вновь проник в Африку и впервые на быстроходных морских судах добрался до Нового Света, где закрепился в виде вторичных природных очагов в популяциях земляных белок, луговых собачек, полевок, морских свинок.

Таким образом, в Евразии встречается множество подвидов микроба чумы [11], на африканском континенте — два подвида («сурковый» и «крысиный»), в Новом Свете — только один («крысиный»).

В поисках согласия

Экологический сценарий происхождения, эволюции и мировой экспансии возбудителя чумы весьма заметно расходится с гипотезами, построенными на основе генетических данных. Где же истина? Какой из них достоин большего одобрения?

В пользу экологического сценария говорит следующее:

Такие аргументы делают этот экологический сценарий наиболее правдоподобным в сравнении с другими, позволяют принять его за исходную гипотезу и наполнять его генетическими признаками. Биологическое содержание сценария, понятное широкому кругу исследователей, дает существенные гносеологические преимущества перед слишком редуцированными историческими реконструкциями. К примеру, некоторые авторы из-за сходства отдельных генетических признаков у кавказского подвида Y. pestis caucasica и псевдотуберкулезного микроба считают Кавказ родиной чумы и выстраивают соответствующую филограмму [11, 12]. Но на Кавказе, в относительно теплом климатическом регионе, нет псевдотуберкулезного микроба 1-го серотипа или он встречается крайне редко! Истоки чумы следует искать в холодных, суровых краях — как в предложенном сценарии.

Несмотря на разительное несходство экологической и генетической филогений, между ними нет непреодолимой пропасти, более того, есть безусловные точки соприкосновения. Экологический сценарий для молекулярных и генетических признаков очерчивает диапазон генетической изменчивости микробной популяции, вступившей на путь видообразования, выделяет рамки экологической достоверности генетических фактов, привлекаемых для филогенетических выводов [3, 13].

Как показывает экологический сценарий, успех молекулярной реконструкции истории чумного микроба придет с пониманием сущности трех тезисов: первый — микробы псевдотуберкулеза Y. pseudotuberculosis O:1b и чумы Y. pestis tarbagani имеют прямые родственные отношения, но не сходны (по клиническим проявлениям и показателям вирулентности и патогенности). Второй — микроб псевдотуберкулеза Y. pseudotuberculosis O:1b и микробы чумы «полевковых» и «пищуховых» подвидов Y. pestis caucasica, altaica, hissarica, ulegeica, microtus сходны по вирулентности и патогенности, отдельным биохимическим и генетическим признакам, но не имеют прямых родственных связей. Третий — за родством не всегда следует сходство, и, наоборот, из сходства не всегда следует родство; параллельная эволюция распространена широко, поэтому любые признаки для построения филогений (не только молекулярные) следует подбирать тщательно и крайне осторожно, опираясь на весь ранее накопленный всесторонний научный багаж.

Сейчас филогенетический анализ молекулярно-генетических данных ориентирован на сценарии-гипотезы, отражающие два разных классификационных подхода. В западных научных школах филогению чумного микроба «примеряют» к внутривидовой классификации Девинья [14], в которой выделено три внутривидовых формы (биовара): древняя, или сурковая, — antiqua; средневековая, или песчанковая, — mediaevalis и восточная, или крысиная, — orientalis. Недавно китайские исследователи добавили четвертую, полевковую, — биовар microtus [11]. Эта классификация, построенная на основе эпидемиологического критерия — гипотезы о трех последних пандемиях (хотя человек не имел ни прямого, ни косвенного отношения к происхождению возбудителя), считается устаревшей, однако пока молекулярные признаки соотносят именно с ней.

В России для анализа генетических данных используют классификацию, в основе которой лежит подразделение на «подвиды»: основной (сюда входят биовары antiqua, mediaevalis, orientalis) и дополнительные (кавказский, улегейский, гиссарский, алтайский и др.), циркулирующие в популяциях полевок и пищух в определенных географических регионах. Эта классификация столь же несовершенна, как и предыдущая. По генетическим и классическим признакам она редуцирована (на самом деле внутривидовое разнообразие гораздо богаче); асимметрична (основной подвид распространен почти по всему миру, а дополнительные — точечно); не вполне логична (основной подвид объединяет две географически разобщенные формы с разными отношением к ферментации глицерина); терминологически неадекватна («полевковый» подвид представлен как исходный для филума Y. pestis, а именуют его дополнительным, несущественным; и почему-то в категории «полевковых» (группа Pestoides) оказались подвиды altaica и ulegeica, характерные для двух соседствующих на Алтае и на западе Монголии популяций монгольской пищухи (Ochotona pricei). Однако в силу инертности систематиков-микробиологов классификация не сдана в архив и остается ориентиром в филогенетических построениях российских молекулярных генетиков.

Использование западными и российскими исследователями разных классификаций для анализа и «привязки» молекулярных признаков и реконструкции по ним филогенезов создает определенный методологический хаос: каждый думает, конструирует, убеждает и утверждает свои идеи сам по себе, едва лишь вдаваясь в полемику с оппонентами. Но естественная система — одна, и при разных методах исследований желателен единый и надежный ориентир. Таким видится гостальный (host — хозяин) принцип классификации и придание подвиду Y. pestis tarbagani статуса исходного, первичного [3].

Схема филогенеза возбудителя чумы Y. pestis (видообразование, внутривидовая дифференциация), построенная на основе экологических признаков [13]. А, Б, В — область экологической достоверности генетических признаков, которые можно привлекать для интерпретации видообразования [3, 15]. Там происходили молекулярные преобразования: начальное «заякоривание» и размножение псевдотуберкулезного микроба в новой среде — лимфомиелоидном комплексе сурка тарбагана за счет преадаптаций и определенного сходства свойств мертвой внешней органики и «холодной» крови спящих сурков; транзит признаков предка (плезиоморфий) в новую производную форму; формирование новых, специфических для чумного микроба структур и функций (апоморфий); утеря некоторыми сохранившимися генами своих функций (инактивация); деградация ненужных в новых условиях структур и функций (делеции); встраивание (инсерции) и дубликация мобильных генов в микробных клетках. Все имеющиеся генетические данные об этих преобразованиях требуют глубокого адаптационного осмысления

Интерпретация молекулярно-генетических данных во многом зависит от решения проблемы родства и сходства, т. е. используемых для филогенетических реконструкций гомологичных признаков [15]. Их надо уметь надежно отличать от гомоплазий — параллелизмов, которые в биологическом мире распространены чрезвычайно широко. Пока не вполне ясно, всякая ли мутация, обнаруженная у двух любых организмов, унаследована от их общего предка. Надо полагать, далеко не всякая. Например, пока нельзя утверждать, что способность «полевковых» подвидов Rha+ и Mlb+ ферментировать рамнозу и мелибиозу унаследована от предкового псевдотуберкулезного микроба. Говоря иначе, «полевковые» ли подвиды — прямые наследники псевдотуберкулезного предка, т. е. самая древняя форма микроба чумы? Скорее всего, это наиболее молодая полифилетическая группа подвидов, не имеющих между собой прямых родственных связей. При этом пока неясно функциональное значение используемых диагностических признаков. Прояснить такие затруднительные ситуации помогут факты-признаки, представляемые другими науками. В вопросах с «полевковыми» подвидами и очагами чумы много подсказок дает знание экологии и биогеографии представителей подсемейства Microtinae.

Сегодня описано множество генетических признаков микроба Y. pestis, среди которых, безусловно, найдутся и соответствующие экологическому сценарию. Нужно только их выявить, обосновать и «вплести» в экологическую «канву». Появление единой версии, в которой будут сочетаться и однозначно толковаться все факты-признаки, относящиеся к разным структурным уровням организации живой материи, позволит понять происхождение воистину апокалиптического для человечества явления, именуемого чумой.

Литература
1. Супотницкий М. В., Супотницкая Н. С. Очерки истории чумы. Кн. 1–2. М., 2006.
2. Сунцов В. В. и др. Структура и генезис эпизоотических систем «грызун — блоха — микроб Yersinia pestis» в ценозах Вьетнама, включая территории экоцида // Окружающая среда и здоровье человека в загрязненных диоксинами регионах Вьетнама / Ред. В. С. Румак. М., 2011. С. 202–258.
3. Сунцов В. В., Сунцова Н. И. Чума. Происхождение и эволюция эпизоотической системы (экологические, географические и социальные аспекты). М., 2006.
4. Wu Lien The et al. Plague: a manual for medical and public health workers. Shanghai, 1936.
5. Bercovier H. et al. Intra- and interspecies relatedness of Yersinia pestis by DNA hibridization and its relationship to Yersinia pseudotuberculosis // Curr. Microbiol. 1980. V. 4. № 4. P. 225–229.
6. Achtman M. et al. Yersinia pestis, the cause of plague, is a recently emerged clone of Yersinia pseudotuberculosis // Proc Nat. Acad. Sci. (USA). 1999. V. 96. № 24. P. 14043–14048.
7. Skurnik M. et al. Characterization of the O-antigen gene cluster of Yersinia pseudotuberculosis and the cryptic O-antigen gene cluster of Yersinia pestis shows that the plague bacillus is most closely related to and has evolved from Y. pseudotuberculosis serotype O:1b // Molec. Microbiol. 2000. V. 37. № 2. P. 316–330.
8. Morelli G. et al. Yersinia pestis genome sequencing identifies patterns of global phylogenetic diversity // Nat. Genet. 2010. V. 42 (12). P. 1140–1143.
9. Вариабельность возбудителя чумы и проблемы его диагностики / Ред. Ю. М. Ломов. Ростов-на-Дону, 2009.
10. Owen L. A. et al. Relict permafrost structures in the Gobi of Mongolia: age and significance // J. Quaternary Sci. 1998. V. 13. № 6. P. 539–547.
11. Li Y. et al. Genotyping and phylogenetic analysis of Yersinia pestis by MLVA: insights into the worldwide expansion of Central Asia plague foci // PLoS One. 2009. V. 4 (6): e6000.
12. Бобров А. Г., Филиппов А. А. Распространенность IS285 и IS100 в геномах Yersinia pestis и Yersinia pseudotuberculosis // Молекул. генет. 1997. Вып. 2. С. 36–40.
13. Сунцов В. В. Происхождение возбудителя чумы — микроба Yersinia pestis: структура видообразовательного процесса // Изв. РАН. Сер. биол. 2012. № 1. С. 5–13.
14. Devignat R. Varietes de l’espece Pasteurella pestis. Nouvelle hypothese // Bull. WHO. 1951. V. 4. № 2. P. 242–263.
15. Павлинов И. Я. «Новая филогенетика»: источники и составные части // Эволюционные факторы формирования разнообразия животного мира. Отв. ред. Э. И. Воробьева, Б. Р. Стриганова. М., 2005. С. 15–29.

Источник

Как победили чуму

У человека чума, особенно ее септическая (в результате попадания бактерий в кровоток) и легочная формы, без лечения может быть очень тяжелым заболеванием с коэффициентом летальности 30-100%. Без раннего начала лечения легочная форма всегда приводит к смерти. Она носит особенно контагиозный характер и способна вызывать тяжелые эпидемии, передаваясь от человека человеку воздушно-капельным путем.

В 2010-2015 гг. во всем мире было зарегистрировано 3248 случаев заболевания чумой, в том числе 584 случая со смертельным исходом.

В прошлом чума вызывала масштабные пандемии с высоким уровнем смертности. В 14-м веке чума была известна под названием «Черная смерть» и унесла жизни примерно 50 миллионов человек в Европе. Сегодня чума легко поддается лечению антибиотиками, а профилактика инфекции не представляет особых сложностей при условии соблюдения стандартных мер предосторожности.

Признаки и симптомы

У человека, заразившегося чумой, по прошествии инкубационного периода от 1 до 7 дней обычно развивается острое лихорадочное состояние. Типичными симптомами являются внезапное повышение температуры, озноб, головная боль и ломота в теле, а также слабость, тошнота и рвота.

В зависимости от пути проникновения инфекции различаются две основные формы чумной инфекции: бубонная и легочная. Все формы чумы поддаются лечению, если выявляются достаточно рано.

Где встречается чума?

Как болезнь животных чума встречается повсеместно, за исключением Океании. Риск заболевания чумой человека возникает тогда, когда отдельно взятая популяция людей проживает на месте, где присутствует естественный очаг чумы (т.е. имеются бактерии, животные резервуары и переносчики).

Эпидемии чумы случались в Африке, Азии и Южной Америке, однако с 1990-х годов большая часть заболеваний человека чумой имела место в Африке. К трем наиболее эндемичным странам относятся: Мадагаскар, Демократическая Республика Конго и Перу. На Мадагаскаре случаи бубонной чумы регистрируются практически каждый год во время эпидемического сезона (сентябрь-апрель).

Диагностика чумы

Для подтверждения диагноза чумы требуется лабораторное тестирование. Образцовым методов подтверждения наличия чумы у пациента является изоляция Y. pestis из образца гноя из бубона, образца крови или мокроты. Существуют разные методы выявления специфического антигена Y. pestis. Одним из них является лабораторно валидированный экспресс-тест с использованием тест-полоски. Этот метод сегодня широко применяется в странах Африки и Южной Америки при поддержке ВОЗ.

Лечение

Без лечения чума может приводит к быстрой смерти, поэтому важнейшим условием выживания пациентов и профилактики осложнений является быстрая диагностика и раннее лечение. При своевременной диагностике чума успешно лечится антибактериальными препаратами и поддерживающей терапией. Нелеченая легочная чума может закончиться летальным исходом через 18-24 часов после появления симптомов, однако обычные антибиотики для лечения болезней, вызванных энтеробактериями (грам-отрицательными палочками), могут эффективно излечивать чуму при условии раннего начала лечения.

Профилактика

Профилактические меры включают в себя информирование населения о наличии зоонозной чумы в районе их проживания и распространение рекомендаций о необходимости защищать себя от укусов блох и не касаться трупов павших животных. Как правило, следует рекомендовать избегать прямого контакта с инфицированными биологическими жидкостями и тканями. При работе с потенциально инфицированными пациентами и сборе образцов для тестирования следует соблюдать стандартные меры предосторожности.

Вакцинация

ВОЗ не рекомендует проводить вакцинацию населения, за исключением групп повышенного риска (например, сотрудников лабораторий, которые постоянно подвергаются риску заражения, и работников здравоохранения).

Борьба со вспышками чумы

Эпиднадзор и контроль

Для осуществления эпиднадзора и контроля необходимо проводить обследование животных и блох, вовлеченных в чумной цикл в регионе, а также разработку программ по контролю за природными условиями, направленных на изучение природного зоонозного характера цикла инфекции и ограничение распространения заболевания. Активное продолжительное наблюдение за очагами проживания животных, сопровождаемое незамедлительными мерами реагирования во время вспышек заболевания среди животных, позволяет успешно уменьшить число вспышек заболевания чумой среди людей.

Для эффективного и результативного реагирования на вспышки чумы важным условием является наличие информированных и бдительных кадров здравоохранения (и местного сообщества), что позволит быстро диагностировать случаи болезни и оказывать надлежащую помощь инфицированным, выявлять факторы риска, вести непрерывный эпиднадзор, бороться с переносчиками и их хозяевами, лабораторно подтверждать диагнозы и передавать компетентным органам информацию о результатах тестирования.

Ответные действия ВОЗ

Целью ВОЗ является предупреждение вспышек чумы путем проведения эпиднадзора и оказания содействия странам повышенного риска в разработке планов обеспечения готовности. Поскольку резервуар инфекции среди животных может быть разным в зависимости от региона, что оказывает влияние на уровень риска и условия передачи инфекции человеку, ВОЗ разработала конкретные рекомендации для Индийского субконтинента, Южной Америки и стран Африки к югу от Сахары.

ВОЗ сотрудничает с министерствами здравоохранения для оказания поддержки странам, где происходят вспышки заболевания, в целях принятия на местах мер по борьбе со вспышками.

Источник