Журнал «Вокруг Света» №07 за 2008 год

Журнал Вокруг Света

Все это наводит на мысль о том, что взаимоотношения чумной палочки с ее природными хозяевами и переносчиками находятся на самой начальной стадии совместной эволюции. И что, вероятно, этот микроб с его безоглядноэгоистическим способом существования в эволюционном смысле отчаянно молод. Откуда же он такой взялся?

Как бактерия очумела

В последние десятилетия минувшего века микробиология, вооружившись методами молекулярной генетики, выяснила много нового об эволюционном родстве болезнетворных микроорганизмов. Близкая родня отыскалась и у чумной палочки. Ею оказалась Yersinia pseudotuberculosis — возбудитель псевдотуберкулеза. Причем особо тесное родство с чумным микробом обнаруживает так называемый серотип 1 — самый молодой, самый способный к заражению и самый географически северный подвид Y. pseudotuberculosis. Его генетическое сходство с возбудителем чумы даже выше, чем с некоторыми серотипами собственного вида. Это позволяет предположить, что он не просто близкий родич чумной палочки, а ее прямой эволюционный предок.

Насколько сходны эти две бактерии генетически, настолько же они различаются экологически. Несмотря на грозное название, Y. pseudotuberculosis выступает в роли возбудителя болезни лишь «по случаю». По своей основной «специальности»

это сапрофит — потребитель мертвой органики. Он охотно размножается в экскрементах, вокруг захороненных в земле трупов и т. д., умеет сам делать все необходимые аминокислоты (в отличие от чумной палочки, которая должна получать целый ряд аминокислот в готовом виде из окружающей среды). Правда, он не прочь попаразитировать в кишечнике теплокровных и даже имеет для этого «запасной» набор ферментов, активизирующихся только при температуре около 37 градусов. Но в кровь не выходит — там его немедленно сожрут макрофаги, а главное — он не умеет передаваться от зараженного животного здоровому. Чтобы обрести способность к заражению, микробу псевдотуберкулеза надо некоторое время пожить на почвенной органике. Последнюю, правда, может заменить содержимое кишечника живой блохи, но только если температура тела насекомого не превышает 10 градусов.

Исследование крыс во время вспышки чумы в Новом Орлеане в 1914 году. Американские препараторы, работающие без масок и перчаток, видимо, еще не представляют себе, с какой страшной угрозой они столкнулись. Фото: SPL/EAST NEWS

Любовь к холоду — отличительная особенность этого микроба. При температуре от 4 до 10 градусов он не только интенсивно размножается, но и отращивает жгутики, позволяющие ему активно передвигаться. Вызываемые им расстройства получили название «болезнь холодильников». Эта бактерия обожает селиться на залежавшихся в холодильнике продуктах. При отрицательных температурах она, конечно, неактивна, но может годами сохранять жизнеспособность, а вот на прямом солнечном свету погибает за полчаса. Не любит и высушивания — в сухой среде гибнет максимум через двое суток. Когда и почему этот почти мирный пожиратель отбросов превратился в беспощадного убийцу? Ответить на этот вопрос попытались российские ученые Виктор и Нина Сунцовы. Предложенный ими ответ можно начать с того, что все первичные, возникшие без участия человека природные очаги чумы приурочены к регионам с засушливым климатом: сухим степям, полупустыням, пустыням, горам. Казалось бы, в этих сухих солнечных краях вообще нет места для Y. pseudotuberculosis. Однако он может найти укрытие в норах грызунов, всегда темных и достаточно влажных и к тому же богатых питательной средой (как известно, норные грызуны отводят специальный отсек норы под туалет).

Там же, в грызуньих норах обитают бесчисленные блохи. Сами они кормятся на хозяевах нор, а их личинки живут в гнездовой подстилке, питаясь сухими органическими остатками (в том числе экскрементами взрослых блох, содержащими немалое количество недопереваренной крови). Это разделение сохраняется и там, где грызуны впадают в зимнюю спячку: взрослые блохи продолжают жить на спящих зверьках, личинки копошатся в подстилке.

Но в самом северо-восточном углу сухих степей — в Забайкалье и северной Монголии — грунт зимой промерзает на очень большую глубину. И хотя у обитающих там монгольских сурков-тарбаганов глубина семейных нор доходит до 3,5 метра, во второй половине зимы даже в их спальных каморках стоит настоящий мороз. Единственным местом с температурой выше нуля остается сам сурок, хотя температура его тела большую часть времени спячки не превышает 5 градусов (и лишь несколько раз за зиму ненадолго возрастает до обычных 37), это все же гораздо лучше, чем минус 8 градусов в остальном гнезде. Спасаясь от мороза, личинки блох переходят на спящего сурка. А больше всего их собирается на его морде, откуда исходят слабые и редкие волны чуть теплого воздуха. Там они и остаются до окукливания, питаясь единственным доступным кормом, обгрызая слизистую оболочку ротовой полости зверька и слизывая выступающую на ранках кровь. Фактически половину спячки тарбаганы проводят с постоянно кровоточащим ртом: при температуре тела сурка в 4—5 градусов кровотечение из таких ранок продолжается сутками, хотя у активных зверьков оно прекратилось бы в течение нескольких минут.

Надо еще учесть, что тарбаганы имеют привычку спать, свернувшись клубочком, уткнув морду в основание хвоста и прикрыв ее передними лапами. При этом шерсть под хвостом, подушечки лап и даже морда у них испачканы экскрементами: перед залеганием в спячку они лепили из грунта и собственного помета длинную пробку, затыкающую вход в нору, чтобы зимой его не раскопал хищник.

И все встает на свои места. Несколько месяцев подряд на периферию кровеносной системы сурков регулярно попадают частицы фекалий вместе с населяющим их микробом Y. pseudotuberculosis. Кровь зверьков большую часть времени охлаждена до идеальной, с точки зрения этого микроба, температуры и иммунно неактивна — заходи и пользуйся. А редкие и короткие подъемы температуры создают идеальный режим для естественного отбора форм, способных стать настоящими кровяными паразитами.

Сунцовы предполагают, что это произошло во время одного из последних оледенений — сартанского, когда зона глубокого зимнего промерзания грунта перекрылась с зоной сухих степей. Это позволяет датировать рождение чумного микроба вполне конкретным временем: 15— 22 тысячи лет назад. Что, кстати, неплохо согласуется с данными «молекулярных часов», согласно которым Y. pestis и Y. pseudotuberculosis отделились друг от друга не раньше 20 и не позже полутора тысяч лет назад. Страшная болезнь, унесшая жизни сотен миллионов людей и неоднократно менявшая историю многих стран, возникла только потому, что где-то в безлюдных степях Забайкалья местные сурки ложатся в зимнюю спячку с немытыми лапками.

Поммандер — шкатулочка для ароматических трав и веществ, которые должны были «отпугнуть» чуму. Фото: SSPL/FOTOLINK

Человек помогает чуме

Принято считать, что для любой давно известной болезни в народной медицине найдется более или менее эффективное средство. К сожалению, «рецепты» традиционных культур в случае

эпидемий особо опасных инфекций (и прежде всего чумы) не подтверждают этот оптимистический взгляд. Выдающийся советский микробиолог Лев Зильбер, руководивший в 1930 году подавлением вспышки чумы в азербайджанской части Нагорного Карабаха, вспоминал позднее, что на местных кладбищах кто-то регулярно вскрывал недавние чумные захоронения. Расследование показало, что это делали не диверсанты-самоубийцы, а родственники похороненных. Оказывается, согласно местному поверью, если члены семьи умирают один за другим, нужно выкопать того, кто умер первым, вырезать определенные части внутренних органов (сердца, печени) и съесть их, чтобы покойник «не тянул за собой живых». Излишне говорить, что в условиях эпидемии чумы реальный результат обычая был строго обратным. В православных странах более распространенной практикой в случае любых эпидемий было поклонение «чудотворным» иконам — с обязательным целованием. В дни последней эпидемии чумы в Москве в сентябре 1771 года объектом такого массового поклонения стала икона Боголюбской Божьей Матери, выставленная у Варварских ворот Китай-города. Понимая, к чему это может привести, архиепископ Амвросий велел убрать икону, что вызвало в Москве бунт. 15 сентября восставшие захватили и разгромили Чудов монастырь в Кремле, а на следующий день ворвались в Донской монастырь и растерзали владыку Амвросия, поплатившегося жизнью за попытку спасти свою паству. Впрочем, жадность и безответственность могут помочь чуме не меньше, чем суеверие и невежество. 27 июня 1899 года в порт Сан-Франциско вошло японское судно «Ниппон-мару». В ходе санитарной проверки на карантинной стоянке (дело происходило во время третьей пандемии чумы) в трюме были обнаружены два японца-безбилетника с признаками чумы. Портовая санитарная служба закрыла порт на карантин, однако его владельцы, которым это грозило крупными убытками, вскоре добились ликвидации службы и снятия режима карантина. Так в Северную Америку пришла чума, быстро образовавшая цепочку природных очагов на западе и юго-западе США, а также в Мексике и Канаде. Эту историю нелишне вспомнить всякий раз, когда облеченные властью лица требуют, чтобы «экспертизы не мешали экономическому развитию страны».

Финал или антракт?

Гипотеза Сунцовых наилучшим образом объясняет всю известную на сегодня совокупность фактов, относящихся к возникновению чумного микроба и его взаимоотношениям с природными хозяевами и переносчиками. Тем не менее она остается лишь гипотезой и вряд ли когда-нибудь может быть строго доказана. Впрочем, даже если считать происхождение чумы разгаданным, у грозной болезни остается еще немало загадок.

Как принято считать, естественным резервуаром чумы служат дикие грызуны. Присутствие в них микроба проявляется в виде регулярных эпизоотий с гибелью зверьков. В одних очагах (Центрально-Кавказском, Тувинском, Горно-Алтайском) они происходят практически каждый год, в других — реже. Есть очаги, в которых эпизоотий не бывает и по нескольку лет. Может быть, микроб уже научился существовать в организме хозяина, не причиняя ему вреда? Но результаты микробиологического мониторинга (постоянно проводимого во всех известных очагах) показывают: в крови грызунов чумной палочки нет. Нет год, два, три... А потом она откуда-то вновь появляется. В 1990-е годы возбудитель чумы был обнаружен в крови грызунов, обитающих в районе станицы Курской (Ставропольский край), где перед этим его не находили 58 лет. В 2003 году после полувекового перерыва ожил очаг в районе алжирского города Оран. Где же скрывается микроб в те годы, когда его не находят в грызунах?

Во время третьей пандемии в Пастеровском институте для вскрытия чумных трупов были разработаны специальные инструменты, необычайная длина которых должна была предотвратить контакт рук патанатома с зараженным материалом. А для переноски тел использовались специальные клещи. Халаты и маски защищали от воздушной инфекции, но не от вездесущих блох. Фото: ROGER VIOLLET/EAST NEWS

Еще в 1960-е годы иранские исследователи выдвинули гипотезу так называемой «теллурической» чумы, согласно которой чумной микроб может десятки лет существовать в скопившихся в норах грызунов органических остатках или даже просто в обогащенной органикой почве. Эта гипотеза вновь обрела популярность после открытия близкого родства чумной палочки с заведомым сапрофитом Y. pseudotuberculosis: может быть, возбудитель чумы способен возвращаться к своей прежней «профессии»? Косвенных доводов в пользу этой гипотезы можно привести немало, однако никому до сих пор не удалось доказать возможность размножения чумного микроба вне тела млекопитающего или насекомого. Правда, из почвы чумную палочку выделяли неоднократно, начиная еще с Йерсена, но эти штаммы оказывались невирулентными (неспособными к заражению), и не было никаких доказательств их длительного существования в почве.

Сегодня в мире ежегодно регистрируется немногим более 2000 случаев заболевания чумой. Абсолютное большинство (более 90%) приходится на две страны — Демократическую Республику Конго и Мадагаскар (в обоих случаях речь идет о вторичных, «крысиных» очагах, возникших в ходе третьей пандемии).

Причины ясны: крайняя бедность, политическая нестабильность и как следствие — отсутствие сколько-нибудь эффективного общественного здравоохранения. Оно абсолютно необходимо для выявления первых случаев страшной болезни и организации отпора ей. Сегодня медикам есть чем встретить чуму: ее возбудитель весьма чувствителен к антибиотикам; несколько дней регулярных инъекций стрептомицина или тетрациклина приводят к полному выздоровлению. Интенсивное лечение, поддержанное реанимационными мерами, спасает даже тех больных, у которых начался общий сепсис. Имеется и арсенал профилактических средств: еще в 1897 году Владимир (Зеев) Хавкин — российский врач, возглавлявший борьбу с чумой в Бомбее, создал первую в мире вакцину от этой болезни. За век с лишним таких вакцин было разработано довольно много, и хотя ни одна из них не дает 100-процентной гарантии от заражения, их эффективность вполне достаточна, чтобы предотвратить перерастание вспышки в эпидемию. Все это вместе дает возможность даже небогатым и технологически не очень развитым странам успешно противостоять чуме. Примером этого может служить Вьетнам: в 1960-е годы, во время войны и американской интервенции, на эту страну приходилось больше половины всех случаев чумы в мире. Но начиная с 1990-х годов там отмечались лишь все более редкие отдельные вспышки, хотя на юге страны еще сохраняются активные вторичные очаги.