Человек и паразиты: пример сочетанной эволюции

ЧЕЛОВЕК И ПАРАЗИТЫ: ПРИМЕР СОЧЕТАННОЙ ЭВОЛЮЦИИ

Институт медицинской паразитологии и тропической медицины им. Е. И. Марциновского, ММАим. И. М. Сеченова, клиническая инфекционная больница № 1, Институт эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи РАМН, Москва

Паразитами, т. е. организмами, которые посто­янно или временно используют организмы других видов в качестве среды обитания или источника пищи, являются все без исключения живые возбу­дители болезней человека, животных и растений. Существование за счет организма хозяина харак­терно для вирусов, риккетсий, бактерий, паразити­ческих грибков, простейших, гельминтов и многих видов членистоногих. Процесс взаимодействия па­разита и хозяина не всегда приводит к быстрой ги­бели хозяина. В ряде случаев в процессе ко-эволю-ции возникает разная степень адаптации и даже формируются симбиотические отношения.

Классический пример такого симбиоза — чело­век и кишечная палочка. В процессе ко-эволюции кишечная палочка Esherichia coli полностью утра­тила способность к существованию вне биоценоза кишечника человека. В свою очередь человек в ре­зультате жизнедеятельности кишечной палочки получает основную массу витаминов, не сопоста­вимую количественно и качественно с объемом ви­таминов, поступающих с пищей.

Известна способность многих вирусов встраи­ваться в геном человека и сохраняться в нем на протяжении многих лет без каких-либо видимых последствий. Классическим примером такой дли­тельной персистенции служат онковирусы из груп­пы ретровирусов, вызывающих саркомы и лейкозы у разных видов животных, включая человека [3]. Известно около 500 ретровирусов, интегрирован­ных в геном человека. Точные последствия инте­грации большинства ретровирусов для человечест­ва неизвестны, но нельзя исключить, что они спо­собствовали отделению человека как самостоятель­ного вида Homo sapiens от линии развития осталь­ных гоминид, поскольку роль инфекционных и па­разитарных болезней как фактора отбора можно считать доказанной [14].

Предполагается, что основным фактором гене­тического отбора у европеоидов выступал туберку­лез. Изучение костных останков в погребениях человека, относящихся к 3000—5000 гг. до н. э., свидетельствует о наличии в них поражений, вы­званных костным туберкулезом. На протяжении последних 5 веков туберкулез был пандемичен в Западной Европе и Северной Америке. Пик эпи­демии туберкулеза приходится на XVII—XVIII ве­ка, когда эта болезнь служила причиной смерти 20% взрослых представителелй белой расы. Между 1850 и 1950 г. от туберкулеза умерли свыше 1 млрд людей.

У негроидов основным фактором генетического отбора выступала малярия. Известно много генов, наличие которых в организме обеспечивает пре­имущество в выживании в высокоэндемичных рай­онах тропической Африки и Папуа-Новой Гвинеи, единственных регионах со 100% риском заражения малярией. В этом отношении наиболее изучен ге-моглобиноз S и характерный дефект мембраны эритроцитов, известный под названием "меланезийский овалоцит". Люди, гомозиготные по этим мутациям, погибают в детстве или на стадии внут­риутробного развития. Такова плата за то, что эти дефектные гены в гетерозиготном состоянии обес­печивают преимущественное выживание детей в условиях чрезвычайно интенсивного отбора, осу­ществляемого малярией, когда люди, гомозигот­ные по нормальному гемоглобину, в 25% умирают в детстве при первой же встрече с возбудителем тропической малярии Plasmodium falciparum [14].

Таким образом, инфекции и паразитарные бо­лезни, оставаясь наиболее массовыми причинами болезней и смерти людей, оказали одно из решаю­щих воздействий на эволюцию человека как основ­ной селективный пресс, приведший в конечном счете к созданию самого человека как "венца при­роды". Это подтверждается последними откры­тиями в молекулярной биологии, показавшими наибольшее разнообразие их в генах, ответствен­ных за обеспечение биологической защиты (имму­нитет), у изученных видов млекопитающих, вклю­чая человека.

Становление паразитизма означало преодоле­ние сопротивления, предотвращающего проникно­вение внутрь любой особи и даже клетки посторон­них живых сущностей. В процессе такого преодо­ления происходила взаимоадаптация уникальной пары — паразит—хозяин, где не только паразит оказывает выраженное воздействие на хозяина, но и хозяин в значительной степени "формирует" свойства паразита.

По мере того как человек преобразовывал окру­жающую среду применительно к своим потребно­стям, населяющие эту среду животные, растения, членистоногие и паразиты приспосабливались к изменившимся условиям. Широкое распростране­ние приобретали насекомые, гельминты, патоген­ные простейшие и другие возбудители, способные паразитировать на человеке, сельскохозяйствен­ных животных и культурных растениях. Именно в этот период развития человеческого общества про­исходило становление многих антропозоонозов и антропонозов [1]. Для многих зоонозов процесс формирования антропогенного типа возбудителя еще не закончился. Так, существуют два нозодема возбудителя африканской сонной болезни, вызы­вающие различное клиническое течение заболева­ния человека. Trypanosoma gambiense — возбуди­тель антропонозной сонной болезни с длительным субклиническим периодом и хроническим течени­ем. Предполагается даже возможность "здорового носительства" этого паразита у человека [18]. Дру­гой возбудитель — Т. rhodesiense вызывает острую инфекцию, является зоонозом и зависит от нали­чия природного резервуара возбудителя. Оба этих возбудителя произошли от Т. brucei, непатогенной для человека. В процессе случайных заражений че­ловека возбудитель адаптировался к паразитирова-нию у Homo sapiens. Однако спорадическое воздей­ствие организма человека существенно не изменило свойств возбудителя. Т. rhodesiense сохраняет тесную связь с основным хозяином — антилопами. Переселение первобытного человека в речные до­лины, где антилопы малочисленны, вызвало даль­нейшую эволюцию возбудителя сонной болезни и его более тесную адаптацию не только к человеку, ставшему основным резервуаром, но и к новым ви­дам переносчиков (другим видам мухи це-це), фау­на которых в речных долинах резко отличается от фауны саванны. Эта эволюция привела к форми­рованию нового вида Т. gambiense [12].