Infeksi luar negeri • Sergey Glagolev • Tugas sains popular mengenai "Unsur" • Biologi

Jangkitan luar negara

Tugas

Sehingga baru-baru ini, terdapat perbincangan mengenai sama ada malaria tropika adalah penyakit endemik (tempatan) untuk Amerika Selatan atau sama ada ia dibawa dari Afrika bersama dengan budak hitam. Adakah anda berfikir yang mana data boleh digunakan untuk menyelesaikan pertikaian ini?


Petua 1

Kini pertikaian ini dianggap telah diselesaikan. Fikirkan tentang apa data (diperolehi menggunakan kaedah baru) muncul dalam 20 tahun yang lalu dan membenarkan kami menamatkan pertikaian ini.


Petua 2

Rod Plasmodium (patogen malaria) termasuk kira-kira 200 spesies, di mana lima adalah parasit pada manusia, dan selebihnya pada spesies lain vertebrata. Malaria tropika, yang disebut dalam masalah, disebabkan oleh salah satu jenis plasmodium. Banyak jenis nyamuk boleh bertolak ansur dengan malaria manusia. Anopheles. Pertimbangkan bagaimana anda boleh menggunakan maklumat ini untuk mencari pendekatan untuk menyelesaikan masalah kami.


Penyelesaian

Hari ini, malaria tropika (yang agen penyebabnya adalah Plasmodium falciparum) di banyak tempat di Amerika Selatan, tentu saja, adalah penyakit endemik (atau endemik), iaitu, ia terus berlaku di populasi tempatan tanpa kemasukan pesakit luaran. Saya harap ia adalah jelas dari keadaan bahawa ia adalah persoalan tentang masa penembusan malaria ke Amerika Selatan: adakah ia berlaku selepas penemuan Dunia Baru oleh orang Eropah dan permulaan perdagangan hamba atau sebelum peristiwa-peristiwa ini?

Semua orang percaya bahawa tempat kelahiran malaria tropika adalah Afrika. Ini disokong oleh banyak fakta.

1. Saudara terdekat Plasmodium falciparum P. reichenowi – parasit kera besar Afrika. Lebih-lebih lagi, baru-baru ini ternyata itu P. falciparum parasitisasi gorila, cimpanzi dan bonobo. Primata lain tidak diketahui bersifat sakit dengan jenis "malaria" jenis malaria (lihat Rajah 1).

Rajah. 1. Pokok phylogenetic yang dipermudahkan dari beberapa jenis plasmodia. Wira kami, P. falciparum, boleh menjangkiti bukan sahaja manusia dan gorila, tetapi juga cimpanzi dan bonobo. Pada kera Afrika, ternyata, beberapa spesies plasmodia yang lebih dekat adalah parasit. Hubungan rapat P. falciparum dengan patogen malaria burung tidak disahkan oleh data semasa. Imej dari nature.com

2. Kepelbagaian genetik manusia P. falciparum (seperti kepelbagaian genetik orang) adalah yang terbesar di Afrika dan secara beransur-ansur berkurang dengan jarak daripadanya. Biasanya, kepelbagaian genetik yang paling besar adalah ciri-ciri pusat asal spesies, di mana ia wujud untuk masa yang paling lama (walaupun faktor-faktor lain, tentu saja, boleh mempengaruhinya).

3. Banyak mutasi berbahaya yang melindungi syarikat penerbangan heterozigot dari malaria tropika mencapai kekerapan yang tinggi di Afrika dan / atau kawasan paling dekat di Asia. Ini bermakna bahawa di sini juga, penyakit ini telah lama bertindak sebagai faktor pemilihan penting.

4. Spesies nyamuk Anopheles Afrika (Anopheles) "Mengambil tajuk" untuk penghantaran malaria dari orang ke orang, kerana mereka lebih suka orang kepada semua mangsa lain. "Antropophilic index" mereka (kemungkinan bahawa mereka akan menggigit seseorang pada serangan darah berikutnya) mencapai 80-100%. Di bahagian lain di dunia, biasanya tidak mencapai 50%. Ini juga menunjukkan evolusi bersama panjang parasit dan dua tuan rumah, nyamuk dan manusia.

Jadi malaria tropika telah datang dari Afrika ke benua lain. Tetapi bila dan bagaimana ia menembusi Dunia Baru? Pada asasnya, terdapat tiga senario utama. Pertama – dia sampai di sana dari utara Eurasia semasa penghijrahan utama orang ke Amerika. Pada pandangan pertama, senario ini hebat – dipercayai bahawa malaria tropika tidak melebihi 1.5-2 tahun, dan pada masa itu, terhadap latar belakang iklim yang agak sejuk, pesakit tidak mungkin mencapai kawasan melalui Beringia di mana anopheles boleh menghantar malaria. Tetapi sebenarnya P. falciparum kadang-kadang hidup dalam pesakit sehingga 10-13 tahun, jadi anda masih boleh bayangkan bagaimana orang yang dijangkiti dapat melakukan perjalanan dua atau tiga ribu kilometer sepanjang pantai barat Amerika Utara dan "membawa" patogennya kepada pembawa yang sesuai. Kedua, senario yang lebih berkemungkinan ialah penembusan malaria ke Utara atau Amerika Selatan semasa hubungan transoceanic pra-Columbia. Akhirnya, pilihan ketiga adalah penembusan malaria tropika selepas "penemuan" Amerika oleh orang Eropah (dan ia boleh dibawa bukan sahaja oleh budak Afrika, tetapi juga oleh orang Eropah sendiri, kerana malaria tropika tersebar luas di Mediterranean).

Atas sebab tertentu, banyak ahli arkeologi dan ahli sejarah ingin mencari malaria di Amerika pra-Columbus (nampaknya, sebagai bukti hubungan pra-Kolombia dengan Dunia Lama). Tetapi bukti kehadirannya sebenarnya sangat sedikit. Walau bagaimanapun, dalam beberapa karya, ia dilaporkan mengenai kehadiran patogen malaria (bukan tropika) di mumi-mumi zaman Pra-Columbus pada usia 1700 tahun. Mereka dikesan dengan antibodi. Saya tidak dapat mencari apa-apa kerja mengesahkan ini dengan bantuan kaedah molekul moden (mungkin salah satu sebabnya adalah bahawa ia menjadi lebih sukar untuk belajar mumi kerana ketepatan politik).

Hujah lain – penggunaan kulit cinchona oleh kaum India untuk rawatan malaria – sangat tidak wajar. Orang Eropah belajar tentang pokok quinna 150-200 tahun selepas penemuan Amerika, Jesuit membawanya ke Eropah sebagai ubat antimalarial, dan mereka mungkin dapat menemui kesan antimalarialnya. Orang India, sebelum bersentuhan dengan orang Eropah, nampaknya menggunakan kulit kayu tersebut. Tetapi untuk apa – tidak diketahui. Ia juga tidak diketahui semenjak ia bermula – tiada bekas kulit ditemui semasa penggalian. Tidak ada sebutan mengenai pokok atau penyakit cinchona dengan gejala malaria di sumber-sumber tertulis daripada Inca. Hujah bersejarah tambahan terhadap kehadiran malaria "pre-Columbian" adalah bahawa orang-orang Eropah kurang mendapat jangkitan dalam tempoh awal perkembangan Amerika. Dari jangkitan yang diimport, seperti yang diketahui, hanya penduduk tempatan mati. Ketika membangun Afrika khatulistiwa, segalanya adalah sebaliknya: orang Eropah mati seperti lalat dari malaria dan demam kuning.

Mungkin hujah utama terhadap penembusan malaria awal ke Amerika, yang boleh dibentangkan sehingga baru-baru ini, adalah hampir tidak lengkap varian genetik antara kumpulan etnik tempatan (India) yang meningkatkan ketahanan terhadap malaria.Tetapi sekarang genetik plasmodia sendiri menamatkan hujah. Dalam kajian yang luas, populasi telah dipelajari. P. falciparum dari berbagai bahagian Afrika, di mana hamba-hamba itu dibawa dari dan dari pelbagai tempat di Amerika Selatan – tempat-tempat di mana mereka telah diambil (lihat E. Yalcindag et al., 2012. Pelbagai pengenalan bebas Plasmodium falciparum di Amerika Selatan). Telah ditubuhkan bahawa hampir semua populasi Amerika baru-baru ini dipisahkan dari penduduk Afrika. Hasil baru yang menarik – ada dua skid. Satu baris Plasmodia menembusi Afrika ke bekas empayar Sepanyol (melalui Hindia Barat dan wilayah Mexico dan Colombia moden), dan yang lain ke dalam bekas kekaisaran Portugis, ke wilayah Brazil moden. Tiada jejak penduduk terpencil kuno plasmodium boleh didapati. Jadi, masih budak …


Selepas perkataan

Sudah cukup, memandangkan pendapat saintis tentang sejarah penyakit, dua kedudukan melampau boleh dibezakan. Mengikut yang pertama, semua penyakit "manusia" muncul baru-baru ini dan disebarkan kepada manusia dari binatang buas semasa revolusi Neolitik atau bahkan kemudian. Secara konsisten memegang pandangan ini D. Diamond dalam bukunya terkenal "Guns, microbes and steel." Dalam salah satu jadual, dia menyebut data yang mana ia diikuti bahawa orang yang dikatakan mendapat malaria dari ayam dan itik, dan tuberkulosis dan cacar dari lembu.Diamond tidak terlalu bersalah: pada akhir 90-an, pada masa penerbitan edisi pertama buku itu, ramai saintis sebenarnya menganggapnya (walaupun ada sudut pandangan lain bahawa Diamond diam tentang).

Ekstrem kedua adalah andaian bahawa semua parasit (termasuk virus dan bakteria) telah berkembang bersama dengan tuan rumah mereka. Menurut konsep ini, perbezaan antara spesies plasmodian, contohnya, bonobos dan simpanse, sepatutnya berlaku kira-kira 2-3 juta tahun yang lalu (semasa pemisahan spesies yang berkait rapat), dan plasmodia manusia dan simpanse, 5-6 juta tahun yang lalu.

Kedua-dua pendapat yang melampau ini tidak betul. Jadi, ternyata bahawa patogen yang paling dekat dengan virus cacar manusia bukanlah virus vaccinia, tetapi virus salah satu spesies tikus Afrika. Tuberkulosis berasal sebagai penyakit manusia moden dari jangkitan "proto-tuberculosis" di Afrika di mana sekurang-kurangnya 70,000 tahun yang lalu (mungkin lebih awal) dan telah dihantar dari manusia kepada baka leluhur dan lain-lain jenis ungulates berbanding sebaliknya.

Kemunculan wabak itu tak dijangka (menurut "data saintifik terkini"). Mikroba yang menggerunkan ini muncul, nampaknya, hanya kira-kira 10,000 tahun yang lalu, tetapi tanpa sebarang kaitan dengan kemunculan pertanian, tikus sintetik dan populasi orang yang mempunyai kepadatan tinggi.Ia berasal dari spesies leluhur (agen penyebab yersiniosis), yang paling mungkin dalam populasi marmot di Asia Tengah. Pengambilalihan mikrob utama adalah plasmid di mana protea protein Pla dikodkan (lihat Daniel L. Zimbler et al., 2015. Kemunculan awal Yersinia pestis sebagai patogen pernafasan yang teruk, serta Kematian Hitam. Cerita tentang bagaimana bakteria tidak berbahaya menjadi pembunuh tanpa belas kasihan). Oleh kerana protein ini, bakteria memperoleh keupayaan untuk membiak dalam paru-paru, dan kerana penggantian asid amino tunggal berikutnya dalam protein ini – untuk menyebarkan dari paru-paru ke seluruh tubuh manusia.

Orang juga menerima malaria tropika bukan dari haiwan domestik, tetapi dari saudara terdekat mereka – bukan melalui perbezaan parasit nenek moyang, tetapi melalui satu perubahan tuan rumah. Asal dan sejarah penyebaran penyakit manusia adalah kawasan yang berkembang pesat. Oleh kerana kaedah molekul bertambah baik dalam bidang ini, fakta-fakta dengan cepat dapat dikumpulkan dan teori berubah dengan cepat. Sekitar tahun 2010, dengan selang beberapa bulan secara literal, terdapat artikel yang diterbitkan secara konsisten yang membenarkan pemindahan P. falciparum lelaki dari chimps, bonobo dan gorila. Pandangan yang terakhir telah berjaya, kerana ia lebih baik – khususnya, dengan jumlah bahan yang dikaji (lihat Rajah 2).

Rajah. 2 Ternyata semua garis manusia P. falciparum – satu spesies salah satu daripada spesies ini, parasit pada gorila. Imej dari nature.com

Tetapi bilakah peralihan ini berlaku, iaitu, kapan malaria "manusia" berlaku? Ternyata masih ada jawaban yang tepat untuk soalan ini. Adalah sukar untuk menentukur "jam molekul" mengikut data yang ada (masalah yang timbul jelas dinyatakan dalam artikel F. Prugnolle et al., 2011. Penampilan segar pada asalnya ejen malaria malignan). Anggaran antara 10,000 tahun hingga 300,000 tahun atau lebih. Sama misteri adalah sejarah penyelesaian. P. falciparum di Eurasia. Dalam beberapa artikel, ia diasumsikan bahawa dia menetap selari dengan penghijrahan awal lelaki, yaitu, 70 000-50 000 tahun yang lalu. Salah satu hujah yang memihak kepada pandangan ini adalah kepelbagaian genetik orang dan plasmodia yang menurun kerana mereka berpindah dari Afrika. Penulis lain percaya bahawa setiap populasi "asli" tempatan di Eurasia memperoleh "malaria" sendiri selepas menetap di wilayahnya sendiri (lihat, contohnya, R. Carter dan KN Mendis. Aspek Evolusi dan Sejarah Beban Malaria ). Hujah utama – banyak mutasi yang berkaitan dengan penentangan terhadap malaria, dalam populasi yang berlainan adalah sebahagian daripada haplotip yang berbeza. Ini bermakna bahawa mereka diperoleh secara bebas, dan tidak diwarisi dari nenek moyang Afrika yang sama. Secara umum, ahli biologi molekul akan mempunyai lebih banyak tugas di sini.Cukup aneh, kedua-dua sudut pandang mungkin betul (fikir mengapa).

Dan akhirnya – pada kepentingan praktikal semua "permainan minda" ini, misalnya, kajian tentang sampah gorila untuk pengasingan DNA plasmodian. Dua perkara yang hampir jelas. Perkara utama – sekali dalam populasi primata liar sentiasa hadir P. falciparum, dapat menjangkiti orang, ia akan menjadi awal untuk membantah pembasmian malaria sepenuhnya, walaupun ada kemungkinan untuk menyembuhkan semua yang sakit. Di samping itu, peratusan malaria di kalangan cimpanzi dan gorila sangat tinggi. Ini bermakna bahawa walaupun dalam populasi kecil dan sangat terpencil, malaria tropika boleh tersebar dengan berkesan. Dan ini pula dapat menebarkan cahaya baru pada sejarahnya.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: