Nemoc X – Jaká pandemie může zničit lidstvo?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Nový kmen koronaviru, který se objevil v Británii, vyvolal panická očekávání: říkají, že covid se stane mnohem nebezpečnějším než dříve. Možná i ta „nemoc X“– silný patogen, který může vést k pandemii s katastrofálními následky.

Například kolaps globální ekonomiky. Často se říká, že další taková „nečekaná“nemoc zničí všechny lidi. Nebo jich dostatečný počet na to, aby zbytky lidstva samy vymřely. Je to možné? Pokud ano, proč nebylo lidstvo během své dlouhé historie zničeno?

O infekčních nemocech koluje mnoho mýtů. Například se věří, že v minulosti to byli oni, kdo nevyhnutelně zabíjel lidi, že až v naší době byla možná smrt na rakovinu nebo srdeční choroby v osmdesátých letech. A předtím prý mikrobi kosili všechny bez výjimky.

Další mylnou představou je, že v minulosti se infekční nemoci nemohly šířit tak rychle jako nyní. Koneckonců, lidé žili ve velké vzdálenosti od sebe, neexistoval žádný transport schopný šířit mikroby s rychlostí moderního koronaviru. Ale dnes skutečně nebezpečná nemoc může zasáhnout téměř celou populaci Země v nejkratším možném čase.

Technicky to tak není a někdy není vůbec. A dokud nepochopíme tyto mýty, bude těžké pochopit, proč si některé epidemie vyžádají mnoho životů (až každého desátého na planetě) a jiné - stovky lidí, jako „SARS“z let 2002-2003. Stejně tak je možné, že se v budoucnu mohou objevit nemoci, které ohrožují samotnou existenci našeho druhu.

Jak lidé začali onemocnět infekčními nemocemi

Abychom pochopili, jak lidé v dávných dobách komunikovali s nemocemi, stačí se podívat na jejich dnešní africké příbuzné. Mnoho našich tradičních problémů je převzato od nich, opic černého kontinentu. Vši stydké se s vysokou pravděpodobností dostaly k lidem z goril před miliony let, i když o konkrétní cestě přenosu vědci stále diskutují.

HIV definitivně chytili Afričané od opic zelených ve 20. století (stejně kontroverzní je i způsob přenosu), na šíření eboly by se opice mohly významně podílet.

Právě epidemie mezi opicemi jsou však velmi vzácné. Zelené opice v sobě nesou opičí variantu HIV (SIV), ale infikované žijí stejně dlouho jako ty bez. Nemají žádné příznaky (jako mimochodem někteří lidé). Šimpanzi mají zápal plic, tuberkulózu a tak dále, ale zpravidla na ně umírají pouze staří jedinci se sníženou imunitou.

Šimpanzi mají obdoby lidských epidemií pouze tehdy, pokud jejich druh nedávno dostal nějaký druh onemocnění od jiného druhu. Například v Tanzanii místní šimpanzi často onemocní obdobou našeho HIV, ale na rozdíl od zelených opic nejsou asymptomatičtí, ale se skutečnými a negativními důsledky. Pitvy ukázaly, že v tělech infikovaných primátů je extrémně malý počet imunitních buněk (jako u mrtvých lidských přenašečů) a úmrtnost mezi nimi je 10–15krát vyšší než u šimpanzů, kteří touto infekcí nejsou. choroba.

Podobný obrázek je pozorován u zvířat, která jsou dále od lidí než primáti. V evropské části Ruska tedy před několika lety uhynulo mnoho domácích prasat na africký mor prasat, který sem z jihu přinesli migrující divočáci z kavkazských hor. Toto onemocnění, stejně jako Covid-19, je způsobeno virem, nikoli bakterií, jako je tomu v případě moru lidí.

U volně žijících zvířat, zejména v Africe, je virus rozšířen, ale téměř všichni jeho nositelé jsou asymptomatičtí: patogen v nich žije v pozici komenzála, aniž by majiteli ublížil, ale také neprospěl. Když se ale Evropané pokusili přivézt domácí prasata do Afriky, ukázalo se, že mezi nimi je virus ve 100 procentech případů smrtelný.

Co je pro někoho dobré, pro jiného smrt

Odkud pochází tento rozdíl? Nejde jen o to, že žádný mikrob normálně nemůže být ideálním zabijákem druhů svých hostitelů, protože v tomto případě jistě zemře sám: nebude existovat žádné prostředí pro jeho bydlení. Důležitá je i další věc: imunitní systém hostitelů rychle zareaguje na patogenního mikroba a „naučí se“jej buď zcela zničit, nebo udržet počet určitých virů či bakterií na minimální úrovni.

Typickým výsledkem této adaptability je asymptomatická přenašečka neboli "tyfus Mary". Toto je jméno člověka, jehož tělu infekce nezpůsobuje žádné škody, ale zároveň zůstává nosičem patogenu. Fenomén asymptomatického přenašeče byl poprvé objeven u Mary Mallonové, irské kuchařky, která žila ve Spojených státech na počátku 20. století. Její matka byla během těhotenství nemocná tyfem a Mariino tělo nemoc „tlačilo“od samého počátku. V důsledku toho se její bakterie-patogeny mohly normálně rozmnožovat pouze ve žlučníku.

Když pracovala v konkrétním domě, lidé tam následně onemocněli břišním tyfem, nejméně pět z desítek nakažených jí zemřelo. Pravděpodobně mohlo být méně obětí, kdyby si umyla ruce, ale bohužel kvůli svému mírnému vzdělání Mary bez obalu řekla, že „nepochopila účel mytí rukou“.

Nemyslete si, že mluvíme o vyloučení nemoci. Různé patogeny cholery jsou přenášeny stejnými asymptomatickými přenašeči, v jejichž těle se množí přiměřeně, aniž by to vedlo ke zdravotním problémům.

U některých odrůd původců cholery je poměr „přenašečů“a „obětí“čtyři ku jedné, u jiných je to deset ku jedné. Pouze třetina jeho neléčených přenašečů umírá na syfilis (terciární syfilis vede ke smrti), ostatní zůstávají přenašeči. Tuberkulóza se vyvine do nebezpečné, smrt ohrožující formy pouze v jednom případě z deseti.

Tato situace je pro patogeny prospěšná. Pokud by infikovali a zabili každého hostitele, počet člověkohodin, po které by jejich nosiči mohli šířit patogen, by byl mnohem menší. Navíc s tím sami mikrobi nic nedělají: hostitelský imunitní systém se o ně snaží. Ti, kteří to mají silnější, omezují patogen a zůstávají pouze přenašeči, a ne nemocnými v doslovném smyslu slova. Ti se slabší imunitou se stávají oběťmi nemoci. V důsledku toho klesá počet potomků osob, jejichž imunita nemoc dobře nezvládá, a počet těch se silnější imunitou plní své, tedy roste.

To znamená, že nemůže existovat masová morálka lidí z nemoci, která již dlouho žije s tou či onou lidskou populací. Jakmile se ale nemoc dostane někam, kde ji ještě neznají, vše se změní. Ideální případ pro infekci je, když ji cestovatelé přivezou do nových zemí, kde dříve žádná taková ohniska nebyla.

Například v roce 1346 se armádě Hordy podařilo úmyslně infikovat janovskou posádku Kafa (na Krymu, nyní - Feodosia) morem a hodit mrtvolu jednoho Tartara, který na ni zemřel, do pevnosti katapultem. Mezi samotnými Tatary nebylo tolik těch, kteří zemřeli na mor: díky svým dlouholetým kontaktům s Východem získali vůči nemoci určitou odolnost.

Ale v Evropě a severní Africe před tím po mnoho set let žádný mor nebyl, takže ho Janovci snadno rozšířili do těchto oblastí. Historici odhadují celkový počet obětí na 70 milionů (více než v obou světových válkách). V Anglii zemřela asi polovina populace. Proč tomu tak je, a ne všechno na sto procent, protože Západoevropané neměli proti této infekci imunitu?

Faktem je, že v populaci normální z hlediska genetické diverzity si lidé – kvůli přirozeným mutacím – nejsou podobní. Například v organismech většiny mongoloidů je protein ACE2 přítomen více než u většiny bělochů. Na povrchu lidských buněk tvoří proteinové výrůstky, na které ulpívá virus SARS-CoV-2, původce současné epidemie Covid-19.

Proto, jak se donedávna věřilo, se snadněji šíří v Číně, ale obtížnější je to mimo země s mongoloidní populací. Realita však ukázala, že na bílkovinách nezáleží tolik jako na běžném státním aparátu. proto ve skutečnosti mongoloidé trpěli epidemií. Ale v jiné době se situace mohla obrátit úplně jinak.

Je třeba si uvědomit, že mezi lidmi existuje mnoho takových jemných biochemických rozdílů, takže je obtížné si představit patogen, který by mohl snadno infikovat naprosto celou populaci planety. I ve vztahu k těm nemocem, se kterými se nikdy nesetkali, mohou být někteří lidé velmi odolní.

Například 0, 1-0, 3 % ruské populace je odolných vůči HIV kvůli mutaci proteinu CCR5. Stejná mutace byla kdysi prospěšná v boji proti dýmějovému moru. To znamená, že i kdyby se nějakým zázrakem mohl HIV šířit vzdušnými kapkami, nebyl by schopen zabít celé lidstvo, které je jím infikováno: biochemické vlastnosti by to nedovolily. Přeživší by dříve nebo později vrátili populaci na úroveň před epidemií.

Dokonalá nemoc X

V populárním tisku se často mluví o možnosti náhodného výskytu „ideálního“onemocnění, které kombinuje vysokou nakažlivost spalniček (jeden nemocný nakazí 15 zdravých lidí), dlouhé asymptomatické období HIV a lékové rezistence, jako u antibiotik - rezistentní bakterie.

A dokonce i malá zranitelnost vůči vakcínám, jako je syfilis. Připomeňme, že je pro něj obtížné vytvořit vakcínu, protože antigeny - sloučeniny patogenu, "v reakci", na které se vytvářejí protilátky - se často nacházejí uvnitř buněk patogenu, a proto se vytvářejí protilátky, které reagují na tyto " skrytých“antigenů je extrémně obtížné.

V praxi je však výskyt takové „super nemoci“prakticky nemožný. Příroda nemá snídaně zdarma ani pro lidi, ani pro původce jejich nemocí. Pro svou vysokou odolnost vůči lékům, vakcínám a odolnost vůči lidské imunitě doplatil stejný HIV na velkou specializaci: účinně postihuje jen malou část lidských buněk a nemůže se do ní dostat vzdušnými kapénkami. V důsledku toho HIV celosvětově postihuje méně než padesát milionů.

Viry, které se dobře přenášejí kapénkami, které vydechujeme, se nemohou specializovat pouze na imunitní buňky, jako je HIV: musí to být „obecní zástupci širokého spektra“. A ty nemohou mít sofistikované prostředky k pronikání do jednoho specifického typu lidských imunitních buněk, jako je HIV. To znamená, že nemoci, které se opravdu obtížně léčí a zotavují, se zpravidla špatně přepravují vzduchem.

Nemoci-výjimky se mohou dobře přenášet vzduchem a zničit významnou část populace, ale výsledkem bude, že začnou působit na přirozený výběr mezi lidskými hostiteli: ti, jejichž imunita lépe bojuje, v důsledku toho častěji přežijí, virus postupně přestane být pro obyvatelstvo nebezpečný.

Bakterie odolné vůči antibiotikům (například řada stafylokoků), často považované za nejnebezpečnější hrozbu, mají také vážná omezení. Téměř všechny jsou dnes podmíněně patogenní, to znamená, že jsou pro tělo zdravého člověka relativně bezpečné, protože nemohou překonat jeho imunitu.

Aby byly schopny odolávat antibiotikům, mění tyto bakterie své parametry, zmenšují se a často vykazují menší reprodukční schopnost než konkurenční druhy bez silné antibiotické rezistence. Jinými slovy, kandidátů na „supernemoc“není příliš mnoho. Mohou samozřejmě zabít mnoho starých a oslabených lidí, zejména ve formě nozokomiálních infekcí, ale zdraví občané jsou pro ně příliš tvrdí.

Některé viry se snaží všechny tyto a některé další problémy obejít kvůli velké variabilitě, neustálým mutacím. Mezi původci běžných onemocnění vedou ve své četnosti chřipkový virus a ještě častěji mutující HIV. Neustálou změnou složení svého vnějšího obalu unikají útokům imunitních buněk, ale opět za velkou cenu: vysoká míra mutací znamená, že časem ztrácejí část svých předchozích silných stránek.

To je pravděpodobně jeden z důvodů, proč varianta HIV (SIV) u zelených opic nezpůsobuje znatelné poškození jejich zdraví.

Poslední linie obrany: čísla

To vše samozřejmě neznamená, že ta či ona nemoc, přenášená z jedince na jedince, nemůže zničit druh jako celek. To je nepochybně možné, ale pouze kombinací dvou faktorů: všichni jedinci druhu žijí na omezeném území, neodděleném bariérami a jejich celkový počet není příliš velký.

Právě tato nemoc nyní trápí tasmánského čerta – dravého vačnatce vážícího až 12 kilogramů. Tato stvoření mají obtížný charakter, nenávidí se. I v období páření jsou samec a samice neustále agresivní a koušou se. A tři dny po začátku březosti samice samce intenzivně napadá a donutí ho uprchnout, aby si zachránila život. Dokonce i 80 % jejích vlastních mláďat matka-predátor sežrala, takže naživu zůstali jen čtyři šťastlivci.

V 90. letech onemocněl jeden z jedinců běžným rakovinovým nádorem na obličeji a u jiných druhů by to nezpůsobilo žádné problémy: zvíře uhynulo – a je to. Ale tasmánští čerti takoví nejsou: kvůli zvyku útočit na příbuzné obou pohlaví, se kterými se setkávají, po několika letech znovu nakazili tímto nádorem (kousnutím) asi 70–80 % celé populace.

Zda bude nemoc těchto zvířat zničena nebo ne, není jasné. Jejich šance snižuje fakt, že tasmánští čerti mají nejnižší genetickou diverzitu mezi všemi známými predátory a dokonce i všemi vačnatci. Čím menší diverzita, tím menší je pravděpodobnost, že se někdo přizpůsobí nemoci kvůli tomu, že jeho imunita není úplně stejná jako u ostatních. Australské úřady vytvořily malé „pojistkové“populace těchto zvířat, která nejsou infikována rakovinou přenášenou vektory, a i když v Tasmánii vyhynou, existuje naděje, že se tento druh z těchto rezervací zotaví.

Nedávná práce v Science navíc zpochybňuje možnost jejich vyhynutí kvůli… samotnému faktu jejich úpadku. Rakovina způsobila takový pokles populační hustoty v populacích těchto zvířat, že se nemoc již šíří mnohem pomaleji než dříve. Zdá se, že pravděpodobnost úplného vyhynutí tohoto druhu je nízká. S přihlédnutím k jeho mravům však z toho bude mít velkou radost jen málokdo.

Ale příklad čertů jasně ukazuje, že člověk je proti hromadnému vymírání kvůli nové epidemii dobře pojištěn. Nejsme tisíce, jako tato zvířata, ale miliardy. Genetická rozmanitost lidí je proto mnohem větší a epidemie, která je pro některé z nás nebezpečná, nedokáže zabít každého. Nežijeme na jednom nepříliš velkém ostrově, ale jsme rozptýleni po všech kontinentech. V důsledku toho mohou karanténní opatření zachránit některé lidi (zejména na ostrovech) i v podmínkách úplné smrti populace na jiných místech.

Pojďme si to shrnout. Úplné zničení našeho nebo některého jiného běžného druhu v důsledku epidemie je mizivě nepravděpodobná událost. Přesto není důvod se uklidňovat. V roce 2018 Světová zdravotnická organizace v očekávání takových „supernemocí“zavedla pojem „nemoc X“(nemoc X) – tedy dříve neznámá nemoc, která by mohla způsobit rozsáhlou epidemii.

Necelé dva roky poté jsme svědky Covid-19, nemoci, která se šíří jako pandemie a již si vyžádala mnoho lidských životů. Je obtížné spolehlivě odhadnout počet jejích obětí, ale pro Rusko je letos nadúmrtnost během epidemie asi 0,3 milionu. Ve světě je toto číslo mnohonásobně vyšší.

Samozřejmě se nejedná o středověký černý mor nebo neštovice. Každý ztracený život je však pro lidstvo důležitý, proto sledování nových „supernemocí“, stejně jako tvorba léků a vakcín proti nim, je záležitostí, kterou se bude muset zabývat více než jedna generace lékařů a lékařů. vědci.