Из изучения лишайников возникла концепция «консорциума» для выражения ассоциаций между филогенетически отличными организмами, которые варьировались от самых рыхлых до самых интимных и важных, от самых антагонистических и односторонних до самых полезных для здоровых организмов. принадлежность обоих соратников [3].Альберт Бернхард Франк (1877) в Лейпциге придумал слово Symbiotismus : «Мы должны объединить все случаи, когда два разных вида живут друг в друге или друг в друге, в рамках всеобъемлющей концепции, которая не учитывает роль, которую играют эти два человека, но основывается на о простом сосуществовании и для чего следует рекомендовать термин Symbiotismus ». Хотя исследования Франка были хорошо известны, и он стал одним из главных защитников точки зрения о том, что многие ассоциации с участием микроорганизмов не могут быть названы паразитическими, термин «симбиоз » был приписан Генриху Антону де Бари для описания организмов, сосуществующих или живущих вместе. [3].Таким образом, мы попытались избежать вводящих в заблуждение аспектов определений strictu sensu , таких как мутуалист, патоген или паразит, используемых для характеристики видов, которые текут в динамическом континууме обмена ролями [2–5], по сравнению с браком, где это трудно измерить прибыль соответствующих партнеров [2].

Термин « сожитель » часто более точен, чем паразит [6], потому что становится все более очевидным, что каждое живое существо, от бактерий до млекопитающих, является консорциумом живых существ [6, 7].Даже мы предлагаем заменить термин «паразитология» на « Cohabitology», потому что не существует одних только паразита и хозяина: оба вместе составляют новую адаптивную систему: паразитизированный хозяин или сожительствующий объект [6]. Симбиоз — это циклическое и постоянное явление в эволюции [8]. Вездесущие симбиотические консорциумы сыграли ключевую роль в переходе от прокариот к эукариотам, и термин « симбиогенез » был придуман Константином Мережковским для обозначения «… происхождения организмов в результате объединения и объединения двух или более существ» [3 ].Следовательно, симбиоз, который часто скрывается враждебностью [9], является мощным источником биоразнообразия внутри пангенома [10]. Согласно этой концепции, пангеном — это общая (коллективная) генетическая система всех живых организмов, органических молекул и их комплексов (ДНК- и РНК-содержащих вирусов, плазмид, транспозонов, инсерционных последовательностей), участвующих в процессах хранения и передачи. генетической информации. Фактически, количество генов значительно превышает количество ретротранспозонов и других типов мобильных элементов [10–12].Навигация по мобильным элементам в пангеноме живых существ осуществляется с помощью инфектронов . Тоста ввел этот термин, чтобы охватывать широкий спектр экзогенных ДНК, которые вторгаются в геном и вмешиваются в его структуру или организацию и, следовательно, в его функцию [13]. Фактически, инфекционные агенты присутствуют повсюду, и они обитают в самой высшей части нашей индивидуальности: в нашем геноме. Действительно, было признано, что около 40% генома млекопитающих состоит из ретротранспозонов, полученных из ретровирусов [13-15]. Симбиология играет центральную роль в экологии и общем понимании биологии. В настоящее время широко признано, что большинство, если не все многоклеточные организмы и многие микроорганизмы являются носителями различных микробов, в основном прокариот. Это могут быть безобидные комменсалы, взаимовыгодные мутуалисты или вирулентные патогены, в зависимости от среды [16, 17]. Микробы могут составлять до половины веса насекомых, таких как термиты [2]. Некоторые из этих сожителей представляют своих собственных эндосимбионтов, которые вырабатывают ферменты, расщепляющие лигнин и целлюлозу.Более 90% растений связаны с микоризными грибами, которые помогают усваивать питательные вещества, но могут действовать паразитически, в зависимости от условий окружающей среды [18–20].

Большинство, если не все известные виды вовлечены в паразитизм, действуя как паразиты и / или хозяева. Подсчитано, что — около . 80% известных видов, которые встречаются во многих различных таксонах, являются паразитическими [20]. Паразитология (Cohabitology) играет центральную роль в биологических науках не только потому, что паразиты составляют подавляющее большинство живых существ [21], но также потому, что они регулируют бесчисленные популяции в многочисленных экосистемах.

По словам доктора Дж. Р. Лихтенфельса, «Если бы все части Земли исчезли волшебным образом, кроме паразитов, можно было бы все равно увидеть очертания планеты». Он также заявляет, что нам необходимо понять паразитов, потому что без знания «врага» и его стратегий мы вряд ли сможем выиграть битву [22]. Тем не менее, эта воинственная точка зрения, восходящая к временам Пастера, могла помешать пониманию инновационного потенциала этих творческих организмов в жизни, как мы знаем [2, 3, 5, 6].Микробы рассматривались и остаются в основном агентами болезней и смерти, а не динамическими факторами трансформации и эволюции [2]. Как будет показано ниже, эта воинственная точка зрения, распространенная в литературе, может быть вызвана самими паразитами.

Около 374 видов паразитов заражают Homo sapiens sapiens , являясь более 300 возбудителями зоонозов [23]. Это неудивительно, если иметь в виду, что среди наших 25 000 генов только около 1% является исключительно человеческим, а между геномами человека и шимпанзе наблюдается более 99% гомологии [24].

В latu sensu, Parasitology сосредоточит внимание на вирусах, бактериях, грибах, животных и растениях с паразитическим образом жизни. По методологическим, а не концептуальным причинам вирусы, бактерии, грибки, а иногда и простейшие находятся в центре внимания микробиологии и ее ветвей вирусологии, бактериологии и микологии. Таким образом, эти науки во многом пересекаются. Современная паразитология (сожительство) представляет собой нечто большее, чем просто отрасль биологических наук, объединяя элегантным и сложным образом различные области знаний, например, зоологию, экологию, патологию, молекулярную биологию, биохимию, эпидемиологию, иммунологию, системную биологию, и другие, составляя, таким образом, богатую междисциплинарную коллекцию.Феномен паразитизма представляет собой сложную сеть взаимодействий, в которой паразит не только питается, укрывается и транспортируется через своего хозяина, но также может значительно изменять свою физиологию, поведение и даже направлять маршруты своей эволюции.

Симбиотические консорциумы, включающие бактерии и сине-зеленые водоросли, вероятно, произошли соответственно из митохондрий и хлоропластов эукариотических организмов. Это восприятие возникло из сходства между микробами и органеллами, указанным Джошуа Ледербергом и дополнительно исследованным Уэйкфордом [2] и Маргулисом [25].Континуум прокариот-органеллы является основным потоком эволюции эукариотических клеток, и даже ядро ​​эукариотических клеток могло иметь прокариотическое происхождение [26, 27] или даже вирусное происхождение [28, 29].

Помимо различных типов эндосимбионтов, простейшие могут быть связаны с эктосимбионтными спирохетами, которые функционируют как ундолиподии или структуры передвижения, которые, возможно, дали начало ресничкам и жгутикам высших организмов [30]. Стоит отметить, что митохондрии, а также патогены, такие как Listeria , Shigella , Rickettsiae, и вирус коровьей оспы, вызывают полимеризацию актиновых хвостов в цитоплазме «хозяйской» клетки [31].Этот «эволюционный рубец», возможно, сначала был полезен только для распространения патогена, но теперь он также используется для транслокации органелл [31, 32], как в регуляции спермиогенеза у Drosophila [33]. Было высказано предположение, что инфекционные остатки бактерий группы пятнистой лихорадки будут играть ключевую роль в происхождении полового размножения [34]. Стеррер [35] также предположил, что инфекция могла возникнуть в результате полового акта. Следует иметь в виду, что половое размножение участвует в сопротивлении паразитам ( см. Ниже ), и взаимодействие паразит-хозяин часто изображается как раса красной королевы [36, 37], но мы предпочли бы использовать метафору наказания Сизифа.Сизиф, основатель и царь Коринфа (или Эфира, как его называли в те дни), был приговорен в Тартаре к вечности катания валуна в гору, а затем наблюдения за тем, как он снова катится вниз (метафора Сизифа ранее использовалась для изображения паразита — взаимодействие хозяев [38].) В этих консорциумах оба вида стремятся преодолеть стратегии противника, сохраняя динамический адаптивный баланс. В этом виде танца сожители претерпевают адаптивные эпигенетические изменения, то есть они никогда не сохраняют то же начальное состояние, которое выражается метафорой красной королевы.

Симбионты могут пересекать континуум между комменсалами, мутуалистами и патогенами в обоих направлениях. Кроме того, паразитический и хищный образ жизни могут быть взаимозаменяемыми, а иногда и частично совпадающими. Следовательно, необходимо анализировать экологию этих симбиотических ассоциаций в более широкой и динамичной форме [2, 3].

Простейшие Phylum Apicomplexa, такие как Toxoplasma gondii и Plasmodium sp. представляют собой органеллу растительного происхождения, ограниченную четырьмя мембранами, называемыми апикопластом, которая предположительно возникла в результате последовательных фагоцитарных процессов с участием клетки водорослей, прежде чем эти простейшие приняли паразитический образ жизни.Сегодня эти компартменты составляют мишень химиотерапии [39]. Точно так же многие виды беспозвоночных, включая паразитов филаридных нематод, таких как Wuchereria bancrofti , были инфицированы бактерией Wolbachia pipientis и зависят от прокариот для оптимального размножения [40], и эта бактерия увеличивает фертильность самцов жуков Tribolium confusum [41] .

Лишайники обычно считаются классическим примером мутуалистического симбиоза, но само описание дуалистической природы лишайников в 1869 г. (« Die Flechten als Parasiten der Algen », Verhandlungen der Schweizerischen Naturforschenden Gesellschaft — «Лишайники как Parasites of Algae », Proceedings of the Association of Swiss Natural Scientists) швейцарского ботаника Симона Швенденера (1829–1919) четко заявляет о паразитической природе грибов и сравнивает гриб с« пауком », который убивает свою« жертву » так как водоросли пронизаны сосочными гифами, называемыми гаусториями.На самом деле клетки водорослей сдерживают вторжение гиф, но в конечном итоге погибают во время сапробного питания грибов. Аксеническое выращивание каждого партнера не всегда просто, но водоросли легче изолировать и поддерживать (менее зависимые). Эти факты указывают на паразитическую природу грибов. Филогенетические исследования с использованием малой субъединичной рибосомальной ДНК (SSU рДНК) показывают, что лишайниковые симбионты произошли от паразитических грибов и что нет общего эволюционного перехода от паразитизма к взаимному [42].Эти авторы предполагают, что ни мутуализм, ни паразитизм не следует рассматривать как конечные точки эволюции, а симбиоз и мутуализм могут привести к паразитизму, вызывающему болезни человека [5, 43]. Интересно, что лишайники классифицируются таксономически, хотя состоят из двух разных видов, принадлежащих к разным царствам. Таким образом, два вида образуют третий. Это можно считать симбиогенезом. Точно так же биокартель паразит-хозяин считается мишенью естественного отбора [20]. Эти консорциумы могут возникнуть в результате инфекции и / или хищничества, и симбионты могут стать строго взаимозависимыми.Животные, которые питаются водорослями, такими как Elysia viridis , могут сохранять функционирующие хлоропласты и осуществлять фотосинтез, и эти органеллы могут даже размножаться в морской инфузории Mesodinium . Такой вид консорциумов настолько распространен среди морского зоопланктона, что спросили, почему коровы не зеленые? [44]. Предположительно потому, что они непрозрачны, но эта проблема была решена, по крайней мере частично, гигантским моллюском, двустворчатым моллюском Tridacna maxima , путем развития гиалиновых органов, которые рассеивают солнечный свет на соседние агрегированные фотосинтетические динофлагелляты или зооксантеллы [45]. ].Большинство кораллов представляют зооксантеллы, и эти микроорганизмы играют ключевую роль в потоке энергии в рифах, экосистемах с богатым биоразнообразием.

Фотосинтетические симбионты также питают такие виды животных, как Hydra viridis и Convoluta roscoffensis. Хотя последние могут иметь длину 15 мм, этот турбеллярный плоский червь лишен функционального глотки и рта, поэтому, будучи не в состоянии осуществлять гетеротрофное питание, для выживания полагается исключительно на своих эндосимбионтов [45].Кроме того, симбиотические микробы принимают участие в переваривании кровяной муки у вшей Pediculus sp., Триатомовых клопов, которые передают Trypanosoma cruzi среди позвоночных-хозяев [45].

3. Экология паразитизма

Поскольку паразитология рассматривает взаимодействия между видами и их средой (которая может быть самим нашим телом), она считается областью экологии [46]. Фактически паразитизм, как и другие типы экологических отношений, считается симбиотическим консорциумом.В настоящее время биологи-эволюционисты начинают признавать паразитизм как важную творческую силу биоразнообразия [47, 48].

Когда наши общества перешли от образа жизни охотников-собирателей к земледелию, наши популяции достигли гораздо большей численности, поддерживая множество эпидемий и поддерживая малоподвижных людей в тесном контакте со стадами, а также с их фекалиями, мочой, тканями и т. Д. и так далее [49]. Зоонозы, такие как чума, корь, туберкулез, оспа, лептоспироз, грипп и коклюш, были получены от домашних / домашних животных, таких как крысы, коровы, свиньи, куры, утки и собаки.Инфекции от диких животных, такие как СПИД, шистосомоз, лейшманиоз, туляремия и многие геморрагические лихорадки, являются важными источниками возникающих и вновь возникающих заболеваний.

Паразиты постоянно исследуют новые доступные экологические ниши в нашем организме и, следовательно, вызывают новые болезни. Распространенность простейших, таких как Giardia , увеличивается из-за свободных ниш, оставленных гельминтами, в результате более эффективных противоглистных соединений, используемых как для людей [50, 51], так и для домашних животных [52].Новые вакантные ниши в конечном итоге пробуют паразиты, как в сообщениях о кишечном паразитизме человека взрослыми червями Ancylostoma caninum [53], а также о заражении человека моногенетическими трипаносоматидами [54, 55], обычно заражающими насекомых.

Возникающие болезни могут регулировать биоразнообразие дикой природы и угрожать людям [56], а также другим животным. Виды, вторгающиеся в новые районы, которые оставляют паразитов позади и сталкиваются с несколькими новыми паразитами, могут испытать демографический разрастание и стать вредителями [57].Кроме того, инвазивные виды растений, которые более свободны от патогенов, чаще рассматриваются как вредные захватчики как сельскохозяйственных, так и природных экосистем. Следовательно, воздействие инвазивных растений может быть результатом их высвобождения от естественных врагов, в том числе патогенов, вызывающих их накопление [58]. Это указывает на то, что потеря паразитов у видов животных и растений, вторгающихся в новые районы, может дать значительное конкурентное преимущество, сделав их вредителями, угрожающими биоразнообразию новой экосистемы.Зоонозы, такие как бруцелез, лептоспироз, сальмонелез, туберкулез и эхинококкоз, могут вызывать значительную смертность и заболеваемость людей. Борьба с туберкулезом в британских стадах, возможно, привела к снижению риска заражения человека [59], но инфекция коровьей оспы защитила людей от оспы, помогая сэру Эдварду Дженнеру разработать вакцину (« vacca » = корова). Стоит отметить, что около двух третей возникающих болезней имели зоонозное происхождение [58]. Паразитарные болезни, такие как различные типы малярии, вероятно, произошли от инфекций приматов или птиц [60, 61].Недавняя вспышка птичьего гриппа в Гонконге с некоторыми серьезными и даже смертельными случаями среди людей напоминает о пандемии гриппа, которая вызвала смерть более 20 миллионов человек и имела птичье происхождение, в то время как возникший вирус h2N1, по-видимому, вызвал смерть. происходит от инфекций свиней [62].

Кукулиды (кукулиды как Cuculus canorus L.) не являются ни эндо-, ни эктопаразитами и могут быть намного крупнее своих хозяев, но имеют типично паразитическое поведение, при котором самки откладывают яйца в гнездах другие птицы, которые будут кормить его потомство, часто вызывая смерть первоначального птенца.Таким образом, эти виды действуют как паразиты и паразитоиды или некротрофы [63] одновременно. Паразитарная инфекция, часто опасная на индивидуальном уровне, может быть полезной не только для популяций, но даже для организмов в отдельности [64]. Эти экологические отношения могут превратиться в выгодный баланс для обоих партнеров. Трофозоиты Entamoeba gingivalis и Trichomonas tenax , обнаруженные в полости рта человека, могут помочь контролировать популяции бактерий.Они, в свою очередь, производят белки, которые действуют как «вакцины» против патогенных бактерий. Некоторые бактерии нашей кишечной флоры производят соединения, полезные для нашего метаболизма, в том числе гликозилгидролазы, необходимые для оптимального функционирования пищеварительной системы. Кишечные бактерии также индуцируют и регулируют экспрессию многих генов в кишечнике, таких как фермент фукозилтрансферазы, характерный для ворсинок кишечника мыши [65], колипаза, которая важна для всасывания питательных веществ, ангиогенин-4, который помогает формировать кровеносные сосуды, и Небольшой богатый пролином белок 2A (Sprr2a), который укрепляет матриксы, выстилающие кишечник [66–68].Грамотрицательный анаэроб Bacteroides thetaiotaomicron даже способствует развитию сети подслизистых капилляров кишечника [69–71]. Stappenbeck et al. [67] определили, что клетки Панета необходимы для индукции капиллярной сети. Эти клетки отвечают на B. thetaiotaomicron , транскрибируя ген, кодирующий ангиогенин-4, белок, который, как известно, индуцирует образование кровеносных сосудов [68–70]. Сообщество микробов также играет роль в развитии кишечной лимфоидной ткани (GALT) и, в частности, в иммунной системе B [71, 72].Растет понимание того, что микробные жители желудочно-кишечного тракта могут иметь важное значение как для нашего понимания, так и для лечения ожирения. Однако еще предстоит ответить на многие вопросы о возможных механизмах [69, 70]. Инфекция нематод, как Angiostrongylus costaricensis , у мышей может поражать кишечную флору [73].

В кишечнике человека может присутствовать 500–1000 видов бактерий, а количество микроорганизмов, связанных с нашими слизистыми оболочками, может быть в десять раз больше, чем общее количество клеток человека (около десяти триллионов, 10 ¹³ , в сумме почти 1.5 кг микроорганизмов). Структура микрофлоры кишечника индивидуальна для каждого человека [74]. В случае дисбаланса кишечная флора может быть очень вредной, и тысячи детей умирают каждый год из-за таких бактерий, как энтеропатогенные или энтеротоксигенные Escherichia coli [75–77] (следует отметить, что несколько патогенов часто ассоциируются одновременно [78]. ) Однако нормальная кишечная флора, представляющая бифидобактерии и лактобациллы, имеет большое метаболическое значение, включая производство витаминов.Как правило, в экскрементах животного содержится больше определенных витаминов, чем в его пище, и этот факт объясняет, почему так много видов проводят копрофагию. Витамин К (менахиноны) вырабатывается кишечными бактериями, такими как Bacteroides , Eubacterium , Propionibacterium , Fusobacterium , Bifidobacterium , Lactobacillus , Clostridium Strength и Enteroc11, . Недостаток этих бактерий у новорожденных, содержащихся в инкубаторах или подвергнутых антибактериальной терапии, может привести к дефициту менахинон-зависимых факторов свертывания и геморрагическим нарушениям.

Типы симбиоза постоянно трансформируются; вирулентность паразитов всегда варьируется в зависимости от стратегии заражения и окружающей среды, включая организм-хозяин. Паразитизм не всегда вреден для хозяина и, в зависимости от условий окружающей среды, может быть полезным для обоих симбионтов [119], порождая мутуализм [120].Паразитирование может дать хозяину конкурентное преимущество перед другими более восприимчивыми организмами. Подобно тому, как европейские поселенцы невольно использовали его патогены для уничтожения своих противников [49], Paramecium tetraurelia использует эндосимбионтов бактерий taeniospiralis Caedibacter в качестве оружия против чувствительных штаммов. Точно так же черви Parelaphostrongylus tenuis были дифференциально выигрышными в популяционной конкуренции между цервидами Северной Америки [119, 121].Динамика конкурирующих видов, таких как кролики ( Oryctolagus cuniculus ) и зайцы ( Lepus europaeus ), определяется патогенами, такими как вирус миксомы и гельминт Graphidium strigosum . Точно так же конкурентный успех между жесткокрылыми Tribolium confusum и T. castaneum определяется присутствием спорозоя Adelina tribolli [122].

Паразиты часто вызывают большую заболеваемость и / или летальность у новых или случайных хозяев, чем у обычного хозяина, в котором они развились (т.э., соэволюция). Таким образом, домашние кошки ( Felis catus ), инфицированные T. gondii , могут серьезно угрожать видам, которые остались географически изолированными, как, например, дикие звери Австралии.

Простейшие [123], вирусы [124] и бактерии [125–127] могут иметь терапевтическое применение. В прошлом малярия использовалась как вид лечения нейросифилиса, называемый «маляриотерапией», который приводил к высокой смертности [128, 129]. Хотя заражение T. gondii связано с образованием опухолей, в основном у пациентов с ослабленным иммунитетом [130], хроническая инфекция может быть противоопухолевой [131].Этот паразит может даже обратить вспять множественную лекарственную устойчивость опухолевых клеток человека и мыши [132]. Лечебная пиявка ( Hirudo medicinalis ), которая была очень полезна в прошлом, спасая многие жизни, вернулась к использованию в настоящее время и помогает предотвратить послеоперационный венозный застой. Однако этим кольчатым червякам требуется помощь бактерии Aeromonas для переваривания пищи с кровью [44]. Этот прокариот, в свою очередь, может спровоцировать инфекции и даже сепсис у людей, подвергшихся кровотечению из-за гирудина, поэтому он является мутуалистическим для беспозвоночного хозяина и случайным патогеном для позвоночных [133].Другие гематофаги-паразиты, такие как Ancylostoma caninum , изучаются с целью медицинского применения на прибыльном рынке антикоагулянтов и могут даже оказывать ингибирующее действие на метастазы меланомы человека in vivo [134, 135].

Нарушение равновесия в интерфейсе патоген-хозяин, которое является результатом длительного процесса совместной эволюции, может вызвать патологические изменения, такие как аллергия, астма [136, 137] и аутоиммунные проявления, включая диабет I типа [138–140] и системную красную волчанку. [141].Некоторые исследования [142] показывают, что устранение кишечных гельминтов способствует развитию аутоиммунных заболеваний, таких как язвенный колит, болезнь Крона и, возможно, рассеянный склероз [143], которые остаются редкими в слаборазвитых регионах, где широко распространены кишечные паразиты. Хронические гельминтозы могут обратить вспять аутоиммунные нарушения, предотвращая самоагрессию, вызванную Th2 [144, 145], за счет индукции противовоспалительных цитокинов, таких как IL-10 и TGF- β [146, 147], и защищать людей от церебральной малярии [148, 149]. ].Таким образом, эти паразиты могут стать комменсалами и / или мутуалистами. В связи с этим около 80% В-лимфоцитов человека связаны со слизистой оболочкой кишечника, и каждый метр кишечника производит около 0,8 г IgA ежедневно, примерно столько же, сколько молочная железа во время лактации. Necator americanus паразитизм также может превращаться в мутуалистический консорциум с людьми [150].

Приятно помнить, что экологическая терминология применима и к человеку. Большинство авторов считают кукушек паразитами, поскольку их кормят другие виды, но они питаются молоком, медом, яйцами и тканями других «заботливых» видов (например.(например, пчелы, домашний скот и овощи, которые потребляются без уничтожения отдельных растений) или собак-рабов, ястребов и орлов для охоты, а также свиней или собак для поиска трюфелей, разве мы не паразитируем на них из-за их особых кормовых способностей? Хотя это может показаться еретическим, разве мы не паразиты? Точно так же мы не думаем о форезе, когда смотрим ковбой из вестерна верхом на лошади, или о комменсализме, когда у нас дома есть щенки или котята.

4. История паразитов

Симбиоз и паразитизм несомненно предшествовали возникновению первых наземных организмов.Первым свидетельствам бактериального паразитизма один миллиард лет [151].

Самые примитивные микоризы были обнаружены в ископаемых грибах, датируемых 460 миллионами лет назад, и были задокументированы окаменелости лишайников возрастом 400 миллионов лет, и стоит упомянуть, что грибы, важные для человечества, такие как Penicillium и Aspergillus , являются производными от лишайниковых предков [152].

Восприятие паразитарной болезни и попытки контролировать ее, возможно, устарели человечество.Медицинское использование лекарственных растений шимпанзе в дикой природе могло привести к самым первым истокам фитотерапии [153, , см. Ниже, ].

Знания по паразитологии, особенно по более крупным паразитам, также являются античными. Египетские папирусы периода 2000–1500 гг. До н. Э. C., включая папирус, обнаруженный в 1862 году профессором Георгом Эберсом в Тебасе, датируемый 1500 годом до н. Э. C., описывают паразитирование кишечными гельминтами и Schistosoma haematobium [154]. Рукописи, найденные в Индии и Китае, датируемые примерно 2500 и 3000 гг. До н. Э.C., соответственно, описывают наблюдения за паразитарными заболеваниями и предположительно включают самые ранние известные медицинские тексты. Гиппократ (460–375 до н.э.) описал аспекты малярии и эхинококкоза. Гиппократ и Аристотель (348–372 до н.э.) назвали кишечные Teaniae цестодами (taenia (Gr.) ταιν ί α = лента), но виды Taenia , заражающие людей, были описаны только подробно. в 1758 году Линнеем.

Библейские тексты предположительно описывают гвинейских или мединских червей Dracunculus medinensis как «огненных змей».В нем говорится, что Господь сказал Моисею: «Сделай змея огненного и поставь его на шест, и будет так, что всякий, укушенный, когда он посмотрит на него, будет жить» (Числа XXI, 6–8). По мнению ряда авторов [45, 155], историческое удаление этой паразитической нематоды с помощью деревянной палки, возможно, привело к графическому изображению символа медицины, посоха эскулапа, кадуцея.

История открытий в паразитологии, особенно в области протозоологии, обычно связана с развитием методов световой и электронной микроскопии.Первыми клетками, обнаруженными под микроскопом, были не стенки целлюлозных клеток ((лат.) « cellula » = маленькая клетка или камера), обнаруженные в пробке Робертом Хуком, а бактерии и трофозоиты Giardia lamblia , которые Антони ван Левенгук (1632) –1723), искусный и любознательный владелец магазина драпировки в Делфте, Нидерланды, собирал его из собственных фекалий и фекалий своей лошади. Левенгук также наблюдал Opalina , Nyctotherus и ооцисты кокцида (ов) кролика. В то время микроскопия считалась хобби, а не настоящей научной деятельностью, и зародыши паразитологии, микроскопии и клеточной биологии родились близнецами.Важно отметить, что паразиты представляют собой ценные экспериментальные модели в различных областях современной биологии. Использование микроорганизмов для подхода к фундаментальным аспектам клеточной биологии получило название «клеточная микробиология» [156], и многие открытия были сделаны благодаря исследованиям паразитических простейших [157–159]. Такие открытия, как мейоз, непрерывность хромосом, цитохромы и электронная транспортная система, среди многих других, были сделаны в исследованиях, фокусирующихся на паразитах [155]. Вирусные инфекции побудили к развитию методов клонирования и трансфекции, что привело к рождению биотехнологии и молекулярной биологии.

5. Паразиты истории

Паразитарные и инфекционные болезни сыграли огромную роль в исходе войн, вторжений и миграций, а также в развитии многих регионов земного шара, определив тем самым ход истории [161, 162].Самый известный завоеватель истории Александр Македонский умер в возрасте 32 лет после двухнедельной лихорадочной болезни. Предполагаемые причины его смерти включали отравление, убийство и ряд инфекционных заболеваний, включая брюшной тиф, малярию [163] или вирус Западного Нила [164], среди других (не очень) предполагаемых этиологий.

Примечательно, что иногда заболеваемость может быть более решающей в исходе войны, чем летальность. О больном или медленно умирающем солдате придется заботиться другим, часто тратя ограниченные ресурсы, а больные люди, возможно, более уязвимы, чтобы умереть от ран.Вот почему биологическое оружие часто предназначено для ослабления здоровья (поддержания жизни жертвы), а не для убийства. Многочисленные патогены были протестированы и использовались в качестве биологического оружия, и последствия их применения (включая биотерроризм) имеют печальную известность. Интересно, что что касается устойчивости к паразитарным заболеваниям ( см. Ниже, ), естественный отбор иммунных вариантов в нашем потомстве может составлять основную защиту от биологического оружия [165].

Паразитарные и / или инфекционные заболевания вызывают больше смертей, чем стихийные бедствия, катастрофы и войны вместе взятые.Цунами 2004 года на Суматре унесло жизни около 225000 человек, а в результате землетрясения и цунами в Японии в 2011 году число погибших превышает 10000, в то время как малярия вызывает почти один миллион смертей ежегодно (ВОЗ, Всемирный доклад о малярии 2010) (по оценкам, в 2000 году во всем мире погибло около 781000 человек9, но во многих регионах следует учитывать примечательное суб-уведомление. Всемирный доклад о малярии, 2010 г. — Всемирная организация здравоохранения, доступно по адресу http://www.who.int/malaria/world_malaria_report_2010/en/index.html.), удивительно не доходя до заголовков, не говоря уже о малярии после цунами, денге или других убойных инфекциях, таких как туберкулез.

Бубонная чума, также известная как «черная смерть», передаваемая грызунами через блох Xenopsylla cheopis , унесла около 25 миллионов жизней в Европе, что составляет примерно половину смертей во время Второй мировой войны. Смерть 1/4 европейского населения, включая 1/3 англичан, привела к глубоким преобразованиям в обществе. Упадку феодальной системы способствовала смерть миллионов людей, вызвавшая нехватку доступной рабочей силы, и обрабатываемые земли начали падать.Поэтому местные лорды и аристократия начали терять богатство и власть. После этого Европа была готова вступить в эпоху Возрождения [166, 167].

Даже Церковь отдала дань уважения. По крайней мере, 6 пап, кардиналов и других священнослужителей умерли из-за малярии, которую тогда еще называли римской лихорадкой. Смерть священников вынудила Ватикан ускорить рукоположение, и даже женщинам, участие которых в церковной деятельности часто было ограничено, было разрешено совершать последние обряды бесчисленным умирающим.Из-за высокой смертности от чумы на юге Франции Папа освятил реку Рона, чтобы тела, брошенные в ее поток, могли иметь «христианское захоронение» [166]. Смертность среди духовенства вызвала большое затруднение (христианское чувство вины более вредно для психологии, чем мусульманское «инш Аллах» [арабский язык], даст Бог [168]), поскольку болезни тогда часто рассматривались как Божий гнев, посылаемый как наказание за грехи и аморальность. поведение. Религиозный фанатизм вырос и породил секты флагеллантов.Флагелланты бродили по Европе, хлестая себя, вербуя последователей, призывая людей к покаянию и распространяя чуму во время своих странствий. По мнению нескольких авторов, рост религиозного экстремизма ускорил раскол католической церкви, усиление реформистского движения и рост протестантизма как альтернативной системы верований [167, 168] (согласно McGrew (1960) [168], Появление законопроекта о реформе во время пандемии холеры 1832 года не было случайным.Забастовка холеры в Европе была связана с суровой мерзостью между классами. Во Франции, как и в других странах, холера была особенно распространена среди рабочего класса, который считал, что буржуазия, вступающая в сговор с властями, отравляет их по мальтузианским причинам. Это чувство распространилось по Европе так же быстро, как и болезнь как таковая ).

Малярия убила императоров и понтификов. Знание о том, как с ним обращаться, сыграло стратегическую роль для Церкви.Долгое время хинин, полученный из пробки Cinchona officinalis , был секретом иезуитов, а в XVIII веке протестанты отказались признавать его антималярийные свойства, что привело к ненужным страданиям и смерти [169].

В результате пандемии гриппа 1918 года погиб 21 миллион человек, что в три раза больше, чем во время Первой мировой войны и почти столько же, сколько во время Второй мировой войны. Интересно, что считается, что около 30 миллионов человек умерли от сыпного тифа во время Первой мировой войны.Примечательно, что грипп убил так много людей всего за один год [170].

Для сравнения, от туберкулеза погибло в 2–10 раз больше людей, чем от Второй и Первой мировых войн, соответственно. Как мы видим, человечество гораздо больше пострадало от паразитарных и инфекционных заболеваний, чем от политических и социальных конфликтов во всем мире. По словам сэра Уильяма Ослера (1849–1919) «у человечества есть только три великих врага: лихорадка , голод и война ; из них самая сильная и самая ужасная — это лихорадка ».Эти враги соответствуют рыцарям апокалипсиса, ведущим к четвертому рыцарю: «смерть». Эти жгутики человечества не независимы, а тесно связаны. Война порождает голод и эпидемии. Последние, в свою очередь, определяют пути развития и исход войн [161].

Колонизаторы и священники, помимо мечей и распятий, принесли с собой болезнетворные микроорганизмы, такие как вирус оспы, опустошивший коренные народы Америки. Умышленная попытка вызвать эпидемию произошла, когда британские войска снабдили индейцев одеялами, используемыми жертвами оспы [169].В прошлом исход войны определялся не только лучшей тактикой или вооружением, но часто более опасными патогенами [49]. Во время вторжения в Мексику в 1519 году 2/3 испанцев Кортеса были убиты воюющими ацтеками, но впоследствии около 12 миллионов ацтеков, включая императора Куитлауака, умерли от оспы. Точно так же до завоевания Перу Писарро в 1531 году большая часть населения инков, включая императора Уайна Капака и его преемника, была убита оспой. По оценкам, население индейцев Нового Света сократилось на 95% за годы после прибытия Колумба [49].

Распад могущественной Римской империи мог быть связан с малярией (« mala » + « aria» = плохой воздух; цветы на лацкане или у окон и дверей были внесены из-за веры в то, что болезни были передается по воздуху). В течение первого века б. C. аграрные районы на периферии Рима стали свидетелями появления эпидемии малярии, которая тогда называлась «римской лихорадкой», которая длилась 500 лет. Смертность среди детей была настолько высока, что многие мужчины были привезены из германских племен, чтобы составить грозные римские центурии [166].

Оккупация большей части Африки и Индии европейскими колонизаторами была нарушена из-за тяжелого жгутика таких болезней, как малярия, холера и желтая лихорадка. Некоторые африканские лидеры считали малярию защитой от европейского захватчика [45]. Португальское выражение «de cabo a rabo», очень распространенное в Бразилии, означало от юга до Северной Африки (от Кейп, Таун, Южная Африка, до Рабат, , Марокко), где не полностью доминировали из-за «микробных солдат».Точно так же было предложено использовать Toxoplasma gondii для защиты нашей планеты от возможного внеземного вторжения, и поэтому ее следует сохранить как возможное межпланетное «оружие» [171].

Помимо заметного эффекта высокой смертности от нескольких инфекций, паразитарные заболевания, такие как анкилостомоз, могут вызывать скрытые и кумулятивные заболевания, оказывающие большое влияние на хозяина как на индивидуальном, так и на популяционном уровне. Европейское население юга США считалось ленивым, безответственным и даже считалось «бедным белым мусором» [45].Фактически, большинство из этих людей заразились анкилостомозом Necator americanus ( necator (латинское) = убийца). В этом отношении бразильский сельский человек, искусно изображенный в Монтейро Лобату, известный бразильский писатель, персонаж Жека Тату, считался ленивым и фактически был анкилостомотом [172]. Население юга США также болело тифом и малярией.

Исход гражданской войны в США не должен вызывать удивления. Число солдат, погибших в боях или от ран, составило около 110 тысяч человек, около 224 тысяч человек умерли от болезней.По оценкам, от диареи и брюшного тифа погибло соответственно 35 127 и 29 336 солдат Союза. Еще 14 379 человек умерли от малярии и 9 431 человек — от дизентерии. 7 058 военнослужащих заболели оспой и 5 177 солдат были побеждены корью (военные потери — Spartacus Educational http://www.spartacus.schoolnet.co.uk/USACWcasualties.htm).

Точно так же 20 356 французов умерли от ран в Крымской войне, 49 815 умерли от болезней и 196 430 заболели. Тиф и дизентерия также поразили французских солдат во время вторжения Наполеона в Россию, а после битвы при Острове 80 000 из 450 000 человек были больны.Возможно, более важным, чем участие так называемого «Джека Мороза» или «общей зимы» в Ватерлоо, было нападение «генерала Rickettsia prowazekii », унесшее жизни многих людей. Из 460000 солдат, вышедших из Франции в 1812 году, только 6000 вернулись из четырехмесячного пребывания в Москве [162].

Косвенно паразиты также определили тенденции войны. Секс возник из-за паразитарных инфекций ( см. Ниже ), и борьба за женщин часто приводила к конфликтам между людьми.От мифологической войны за Трою, спора за Хелен, до нынешних яномами в Венесуэле, мужчины борются за женщин, как и многие другие животные [37].

В прошлом инфекции передавались поездом или кораблем вместе с людьми или как Yersinia среди блох на мехах или верхом на подпольных грызунах. В настоящее время тайным комарам, являющимся переносчиками тайных паразитов, требуется несколько часов полета на самолетах, чтобы добраться до далеких континентов. По этой причине в прошлом эпидемии распространялись на морских путях или железных дорогах, но в настоящее время случаи различных инфекций в окрестностях аэропортов в неэндемичных районах являются обычным явлением.Заражение может происходить в самих самолетах, как в случаях малярии среди пассажиров, следующих между Швейцарией и Германией, в самолетах, следующих из Южной Америки. Система кондиционирования воздуха в коммерческих самолетах также способствует эффективному распространению вирусов. Недавняя одновременная заболеваемость тяжелым острым респираторным синдромом (SARS) в Китае и Канаде ясно демонстрирует, что в глобализирующемся мире нам нужна глобализированная эпидемиология [173].

Паразитизм растительных организмов также оказал большое влияние на историю человечества.Перуанский гриб Phytophtora infestans , поражающий картофель, спровоцировал катастрофу в европейской экономике в период 1845-1846 годов. Голод был настолько разрушительным, что более миллиона из восьми миллионов ирландцев умерли от голода. Этот факт вызвал ирландскую диаспору, и тысячи людей мигрировали в другие страны, такие как США. Среди движущихся семей были Фицджеральд и Кеннеди [161]. Политические и исторические последствия упомянутого паразитизма очевидны.Другой растительный патоген ответственен за традицию чаепития в Англии, где до середины IX века чай и кофе употребляли примерно в равных количествах. Паразитарный гриб Hemileia Wastatrix резко сократил производство кофе в таких странах, как Цейлон, а затем Бразилия стала основным производителем кофе в мире. Это было интересно для бразильской экономики, но многим британцам пришлось изменить свои привычки в отношении напитков [45].

Заражение овощей грибком спорыньи Claviceps purpurea могло спровоцировать эрготизм, известный в средние века как «огонь святого Антонио».Это могло вызвать странное поведение молодых девушек, которое привело к зверской охоте на ведьм в 1692 году в городе Салем, США ([174, 175], но см. Также [176]). После суда 20 ни в чем не повинных людей в состоянии алкогольного опьянения были казнены за преступление, связанное с колдовством. Воздействие микотоксинов обычно более выражено у детей, и библейская история смерти первенца (получившего двойной рацион) в Египте во время пленения евреев (десятая чума утихла на египтян) также может быть связана с присутствием грибов. на продукты питания, так как хранимое зерно может заплесневеть и содержать смертельные микотоксины.Интересно, что другие эпидемии, возможно, были связаны со вспышкой трансмиссивной болезни [177]. 3-я (вши) и 4-я (мухи или комары) казни могут быть вовлечены в передачу микроорганизмов, а 5-я (скот, пораженный чумой или обезвоживанием) и 6-я (нарывы ​​и нарывы, оставляющие язвы на людях и животных). могут включать ветеринарные инфекции и инфекции человека, соответственно. Эпидемиологическая гипотеза чумы основана на экологическом дисбалансе, приводящем к размножению водорослей (1-я чума) с последующим изменением популяций и поведения лягушек (2-я чума) и насекомых (часто добываемых лягушками), некоторые из которых являются переносчиками инфекционных заболеваний. болезни.К сожалению, эти факты обычно либо замалчиваются, либо рассматриваются в учебниках истории. В противном случае правительства могли бы быть более обеспокоены инфекциями.

6. Паразитизм и общество

Влияние паразитарных / инфекционных заболеваний на современное общество может быть продемонстрировано социальными и экономическими потерями из-за примерно двух-трех миллионов смертей во всем мире каждый год, и почти 3/4 населения инфицировано каким-либо патогеном.По оценкам, 500 миллионов человек инфицированы Plasmodium , что приводит к более чем 2000 смертей каждый день (98 смертей в час), в основном среди африканских детей (ВОЗ, 2010). Обычно мы недооцениваем влияние паразитов на ход эволюции человека. Повышенная устойчивость к малярии, в основном из-за более высокой частоты нарушений гемоглобина, таких как серповидно-клеточная анемия или дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в африканских популяциях, где малярия носит эндемический характер, ясно демонстрирует, что в первую очередь вредные мутации могут быть предпочтительны в ответ на паразитарный стресс.Таким образом, в интерфейсе паразит-хозяин обе стороны могут подвергаться интенсивному избирательному давлению.

Люди разработали «оружие», такое как поведенческие стратегии (т.е. не полагаться на мутации, одобренные естественным отбором), включая использование природных или синтетических противопаразитарных веществ. Однако, поскольку паразиты обычно имеют более короткое время генерации, они могут быстрее развиваться и адаптироваться, что позволяет использовать гораздо более разнообразный, возобновляемый и эффективный «арсенал» факторов вирулентности.Поэтому кажется, что мы никогда не избавимся от болезнетворных микроорганизмов и всегда будем сталкиваться с этой «гонкой вооружений». Интересно, что использование натуральных продуктов для борьбы с паразитарными заболеваниями, то есть терапия , возможно, предшествовало человеческим. Шимпанзе используют такие растения, как Aspilia ossabicensis , Aneilema aequinoctiale, и Vernonia amygdalina для борьбы с кишечными паразитами [178–180]. Даже млекопитающие, добывающие пищу, могут использовать растения для борьбы с паразитами [181]. Эти животные могут избежать болезней, держась подальше от фекалий, но паразитические нематоды ездят на спорах грибов, которые разносятся на несколько метров, разрывая спорангии.

Легко поддающиеся лечению болезни, такие как инфекции аскариды и анкилостомы, поражают один миллиард и 900 миллионов человек, соответственно. Эти паразитические нематоды могут быть причиной соответственно 10 000 и 60 000 смертей в год, главным образом в бедных странах ( см. Ниже ). Паразитарные инфекции могут резко снизить физическое и умственное развитие детей, а также продуктивность взрослых [182]. Низкие физические и когнитивные способности делают паразитированных людей менее профессиональными и, таким образом, ограничиваются менее оплачиваемыми занятиями.Это снижает их доступ к хорошему здоровью и санитарным условиям, увеличивает риск новых инфекций, поддерживая жестокий порочный круг социальной изоляции. Инфекционные болезни ответственны за около 80% смертей в слаборазвитых странах, но представляют второстепенное значение для общественного здравоохранения в нынешних странах Первого мира [183]. Поэтому фармацевтическая промышленность мало интересовалась разработкой новых лекарств для лечения этих заболеваний. Хотя около 90% заболеваний человека вызываются инфекционными агентами, менее 5% исследований и разработок посвящены лечению этих инфекций [184].Менее 1% лекарств, включенных в наш терапевтический арсенал за последнее десятилетие, направлены на лечение тропических болезней [185]. Без участия государственного сектора, обеспечивающего социальную справедливость и окончательного избавления от страданий, будет невозможно спасти наш «человеческий капитал» [186, 187]. Незначительный интерес к так называемым болезням бедности или «забытым болезням» поражает, учитывая, что каждый пятый человек в мире живет в условиях абсолютной бедности. Есть свидетельства того, что болезни бедности и ее исследования игнорируются даже авторитетными медицинскими журналами [188].

Паразитология имеет большое значение, особенно, но не только, для стран третьего мира, где более миллиона человек ежегодно умирают от инфекций, половина из которых — от детской малярии. По оценкам, более 50% смертности и заболеваемости в мире вызваны инфекционными и / или паразитарными заболеваниями, на которые ежегодно приходится 16 миллионов смертей. Для сравнения: ежегодно от рака умирают около шести миллионов человек. В связи с этим, по крайней мере, 15% опухолей человека имеют вирусную этиологию [189], и паразиты, включая гельминты, также могут способствовать развитию опухолей [190].Помимо ограбления, часто связанного с паразитизмом, Trichomonas vaginalis , Schistosoma haematobium, и S. mansoni могут вызывать рак в инфицированных тканях. Инфекция T. vaginalis , основное невирусное заболевание, передаваемое половым путем, у людей, способствует передаче ВИЧ и вируса папилломы человека [191]. Однако паразитарные инфекции по-прежнему считаются болезнями бедности и, таким образом, получают меньше внимания со стороны правительств и промышленности, чем менее распространенные, но прибыльные заболевания с гораздо меньшими социальными последствиями.

Хотя выражение «тропическая медицина» широко используется, оно не является концептуально точным, поскольку оно касается болезней, не ограниченных тропиками. В прошлом по всему миру были обнаружены так называемые тропические болезни, такие как чума, брюшной тиф и малярия. Малярия является серьезным эндемическим заболеванием в таких странах, как США, Канада и Англия. В нескольких пьесах Шекспира упоминается малярия, тогда называемая «лихорадкой», которая представляла собой инфекцию с высокой летальностью в Англии до конца XVIII века.Первые испытания хинина были проведены в Эссексе, примерно в 50 км от центра Лондона [192]. Текущая распространенность многих инфекций отражает эффективность гигиенических условий и мер контроля, а не климатические или географические особенности [193]. Однако существующие климатические и санитарные условия в большинстве тропических стран способствуют развитию заболеваний инфекционной и паразитарной этиологии. Глобальное потепление за счет выбросов газов, таких как углекислый газ, способствует парниковому эффекту или глобальному потеплению.Это явление может увеличить распространение комаров, таких как Anopheles sp., Culex sp. И Aedes sp., Увеличивая заболеваемость малярией, денге и желтой лихорадкой, среди других инфекций [194].

Незапланированная городская суперпопуляция, связанная с зачастую плохими санитарными и жилищными условиями в слаборазвитых странах (в значительной степени в тропическом климате), способствует распространению патогенов и переносчиков, являясь важным фактором высокой распространенности паразитарных заболеваний в этих регионах.Из-за воздействия общества на окружающую среду типичные сельские болезни, такие как шистосомоз, малярия и висцеральный лейшманиоз, становятся урбанизированными в разных странах.

Около 45% населения мира сосредоточено в городской среде, тогда как в Бразилии этот процент может достигать 80% [195]. Плотные агломерации сильно способствуют передаче инфекционных агентов, особенно с учетом того, что санитарные условия большинства городов третьего мира остаются такими же, как в библейские или средневековые времена, и поэтому, помимо возникающих болезней, мы все еще сталкиваемся со старомодными инфекциями. как проказа, туберкулез, денге и другие.

Неизбирательное использование микробицидных и инсектицидных соединений (в лекарствах и средствах гигиены) привело к появлению резистентных организмов, препятствующих лечебным и профилактическим мерам. Трансплантация органов и тканей или переливание крови способствуют передаче паразитов, таких как Toxoplasma gondii , Plasmodium sp. Trypanosoma cruzi , Leishmania sp. а также многочисленные вирусные инфекции [196–198].

Помимо прямого воздействия паразитарных инфекций на здоровье хозяина, паразитизм может подорвать иммунные механизмы, важные для устойчивости к другим инфекциям.В африканских регионах с высокой заболеваемостью кишечными нематодами, такими как аскариды, власоглавы и анкилостомы, наблюдается более высокая распространенность и тяжесть случаев туберкулеза и ВИЧ-инфекций [199]. Этот эффект нельзя объяснить статусом питания. Примечательно, что пандемия СПИДа способствует распространению условно-патогенных паразитов, таких как Toxoplasma gondii , Pneumocystis carinii , Cryptosporidium parvum , Leishmania sp. И многих других, которые часто называют условно-патогенными агентами.Однако классификация таких микроорганизмов как «условно-патогенных» часто была неадекватной и вводящей в заблуждение, поскольку некоторые так называемые «условно-патогенные» микроорганизмы также могут вызывать заболевание у нормальных хозяев [17, 200].

7. Паразиты: единичные и преобладающие движущие силы в эволюции человека и общества

Микроорганизмы сыграли важную роль в эволюции высших организмов, включая мудрых, «скромных» и избыточно самоназванных Homo sapiens sapiens . Любопытно, что человеческий организм содержит по крайней мере на порядок больше бактерий, чем человеческие клетки [201]. «Человеческая дикая природа» может включать от 10 до 100 миллионов видов, обитающих в нас и на нас [11]. Мы больше напоминаем «микробные кварталы», чем идеально оформленные шедевры.

В настоящее время ясно, что Helicobacter pylori может вызывать гастрит, пептические язвы и даже новообразования.Было замешано все большее число хронических нозологических заболеваний, которые, как считается, имеют генетическую и / или экологическую природу, такие как острый ревматический артрит, артериосклероз, рассеянный склероз, шизофрения и болезнь Альцгеймера [202]. Даже ожирение может иметь инфекционную этиологию (инфекционное ожирение). По крайней мере, восемь типов вируса, вызывающего ожирение ( у животных : вирус чумы собак, ассоциированный вирус Рауса типа 7, вирус болезни Борна, агент скрепи, птичий аденовирус SMAM-1; у человека : аденовирусы 5, 36, 37 ) были обнаружены у животных, особенно у домашних птиц и мышей.Исследования на людях гораздо менее убедительны; однако два аденовируса, Ad-36 и SMAM-1, показали адипогенные свойства [203, 204]. В дополнение к вирусам, Chlamydophila pneumonia ( Chlamydia pneumonia ) и микробиота кишечника могут вносить вклад в регуляцию жировых отложений [70, 205]. Вирусные инфекции также повлияли на эволюцию и историю человека [206, 207]. Интересно, что белок вирусного происхождения может опосредовать слияние сперматозоидов и яйцеклеток у млекопитающих [208, 209], а эндогенные ретровирусы играют ключевую роль как в плацентарном морфогенезе, так и в подавлении материнского иммунного ответа против эмбриона [210–212].Эти подобные ретротранспозону последовательности, которые могут составлять более 40% генома человека, были названы «инфектронами» [7, ​​13], как упоминалось выше. Ретроэлементы глубоко повлияли на нашу генетическую наследственность, поэтому их назвали «скульпторами генома человека» [213].

Различные симптомы инфекции могут быть сложными физиологическими манипуляциями, способствующими распространению паразитов. Кашель, чихание и диарея эффективно опосредуют выделение и распространение респираторных или кишечных патогенов в окружающей среде соответственно.Укус может передать вирус бешенства от инфицированного животного. Даже иммунный ответ может использоваться в жизненных циклах паразита. Реакции гиперчувствительности приводят к расчесыванию и скарификации, что делает возможным проникновение патогенов в подкожные ткани и распространение. Дискомфорт, вызванный иммунной реакцией на Dracunculus medinensis , приводит к тому, что окончательный хозяин погружает пораженную конечность в пруды, где ювенильная форма паразита может встретить потомство-хозяина веслоногих ракообразных [155]. Лихорадка будет способствовать трансмиссивным заболеваниям из-за усиления кроветворения у комаров как за счет повышения температуры (термотропизм), так и потоотделения, связанного с типичным запахом (хемотропизм), вызываемым деятельностью обитающих на коже микроорганизмов, таких как стафилококки и Corynebacterium .

Парез и аллопеция, возникающие у млекопитающих с висцеральным лейшманиозом, могут быть полезны для «подачи» песчаной мухе кровяной муки с добавлением паразитов. Лысое, неподвижное животное будет гораздо более подходящим для «безопасной посадки» и кормления насекомых. Простейшие даже повреждают кишечник насекомого, усиливая его аппетит [214]. Точно так же птичий паразит Trichomonas gallinae , обычно передаваемый через питьевую воду, вызывает у инфицированного животного полидипсию (хроническую чрезмерную жажду).

Schistosoma sp. яйца откладываются в сосудистом отделе и требуют, чтобы иммунный ответ хозяина достиг внешней среды через фекалии или мочу. Поразительно, что S. mansoni использует сигналы развития от печеночных CD4 ⁺ лимфоцитов [215].

Эктопаразитизм и очистка от паразитов привели к появлению многочисленных мутуалистических консорциумов среди многих видов позвоночных и беспозвоночных. Уход за эктопаразитами взял на себя очень важную социальную функцию среди приматов.Вызывая выброс эндорфина, такое поведение может снизить напряженность и, следовательно, привести к внутривидовому сотрудничеству, в конечном итоге способствуя социальному поведению [216].

Паразиты могут влиять на поведение хозяина, чтобы облегчить их размножение и распространение. Acanthocephala может обратить вспять отрицательный фототропизм ракообразных Isopoda и Amphipoda, делая их более охотными для птиц, которые затем станут укрытием для взрослых червей [217]. Точно так же ланцетная двуустка Dicrocoelium dendriticum программирует муравьев, чтобы они предлагали себя в пищу пастбищным травоядным животным, таким как ягнята и коровы [216].

Поведение позвоночных также может быть затронуто. Трематоды могут кардинально изменить характер плавания киллифов, которые могут обнажить свои блестящие животы на поверхности воды и, следовательно, легко могут быть поглощены морскими птицами [216]. Один из самых удивительных «инопланетных» ответов происходит у грызунов. Эти маленькие быстрые животные всегда настороже и прагматично боятся присутствия (и запаха) кошачьих хищников. Тем не менее, когда они заражены Toxoplasma gondii , они не только перестают спасаться бегством, но и могут бросить вызов смерти, приблизившись к кошке, окончательному хозяину простейших. Toxoplasma может аналогичным образом изменять поведение человека [218]. Инфицированные люди могут стать более возбужденными, менее неофобными, агрессивными и более склонными к участию в дорожно-транспортных происшествиях [219]. Toxoplasma -инфицированные женщины с разным профилем личности, как правило, менее моралистичны, пренебрегают правилами и идут на больший риск [219]. Было даже неофициально высказано предположение, что типичное отношение британцев и французов могло быть связано, по крайней мере частично, с паразитизмом T. gondii , поскольку в первой популяции распространенность серотипа составляет менее 20%, тогда как во второй — более 80% населения [220].Ксенофобия и расовая дискриминация, возможно, возникли как примитивные стратегии, позволяющие избежать чужеродных паразитов в чужеродных популяциях.

Устойчивость к патогенам могла способствовать родственному альтруизму [221], а родственный отбор мог сыграть роль в возникновении моногамии [222]. У социальных насекомых, особенно муравьев, вероятно, что вариация полигинии в первую очередь обусловлена ​​факторами, не ответственными за вариацию полиандрии, но оба могут подвергаться отбору паразитизмом более сложным образом, чем это обычно считалось до сих пор, что требует дальнейшего тщательного исследования. [223].У людей чем более полигамно общество, тем больше у него паразитарное бремя, хотя смысл этого наблюдения не ясен [37, 224, 225]. Это может быть связано, по крайней мере частично, с более высокой восприимчивостью мужчин к инфекциям [226, 227]. У полигамных животных различия в количестве половых партнеров больше среди представителей одного пола, чем среди представителей другого [228]. Следовательно, если паразит, передающийся половым путем, может распознавать пол своего хозяина, ожидается, что скорость воспроизводства этого паразита будет выше у того пола, который потенциально имеет большее количество партнеров; учитывая преобладание полигинии среди животных [228], паразиты, передаваемые половым путем, должны быть более вирулентными у мужчин, чем у женщин [229].Половые различия в показателях заражения паразитами, интенсивности или популяционном характере распространены в широком диапазоне таксонов [229]. Экологические взгляды обычно постулируют, что половые различия в заражении паразитами были обусловлены различиями в жизненных историях самцов и самок, причем один пол, возможно, ел больше или другую добычу и, таким образом, проглатывал больше инфекционных стадий или, возможно, населял территорию с большей склонностью к укрывательству. паразиты, такие как окраина ручья [229]. Другая традиция объясняет половые различия паразитарными инфекциями на основе полового диморфизма, который важен для взаимоотношений паразит-хозяин, таких как эндокринно-иммунные взаимодействия и показатели смертности или старения [229–234].Некоторые из наиболее клинически важных паразитарных заболеваний человека, включая аскаридоз, лейшманиоз, малярию, шистосомоз, трипаносомоз и различные гельминты, демонстрируют значительные различия в частоте инфицирования мужчин и женщин [229]. Гормоны в целом и половые стероиды в частности могут влиять на гены, иммунные ответы и поведение, которые влияют на восприимчивость и устойчивость к инфекции [230]. Помимо половых стероидов, несколько других стероидных гормонов, включая глюкокортикоиды, пептидные гормоны гипофиза, такие как фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон, адренокортикотропиновый гормон и пролактин, могут влиять на половые различия при инфекции [230].

8. Заключение и перспективы

Существует острая необходимость «изменить взгляд» на феномен сожительства между людьми и паразитами. Лучшее сожительство будет зависеть от лучшего понимания механизмов взаимоотношений между сожителем (ами) и хозяином (ами). Следующие статьи и книги внесут свой вклад в изменение взгляда на паразитарные явления: Ferreira [46], Trager [234], Brooks & McLennan [235], Sapp [3], Lenzi et al. [236], Paracer & Ahmadjian [237], Tosta [7, 13], Bush et al.[238], Маргулис и Саган [239], Бушман [11], Мур [217], Комб [5] и Комбес [240], Лензи и Ваннье-Сантос [6], Ульвестад [38], Роллинсон и Хэй [241] ], Уорд [242], Яблонка и Лэмб [243].

Новый внешний вид, по словам Карлоса Эдуардо Тоста (личное сообщение), помогает сменить существующую парадигму на новую.

Текущая парадигма представляет следующие концепции: (a) инфекционные агенты — это враги, которых следует уничтожать; (б) функция иммунной системы заключается в уничтожении инфекционных агентов и поддержании в организме свободы от них; (c) геномы хозяина и инфекционных агентов представляют собой замкнутые структуры, не связанные между собой; (d) вакцины должны поддерживать организм свободным от инфекционных агентов; (д) теоретическая база: истощение и разрушение .

В противном случае новая парадигма предлагает: (а) «инфекционные агенты» [ сожитель / симбионт ] являются партнерами по коэволюции; (б) функция иммунной системы заключается в поддержании молекулярной индивидуальности организма и в содействии его адаптации к инфекционным агентам; (c) геномы хозяина и инфекционных агентов связаны взаимной активацией и обменом инфектронами [они живут в пангеноме], и они организованы в коэволюционные сети ; (d) вакцины должны способствовать лучшей адаптации «инфекционных агентов» [сожителей / симбионтов] к организму. : адаптивные вакцины ; (e) теоретическая база: , адаптация, и , живущие вместе, [= , совместное проживание, ].

В заключение, сожительство сожителя (симбионта) и сожительствующего существа вызывает необходимость новой и сложной адаптивной системы : паразитируемого хозяина [244]. Без хозяина нет паразита и наоборот . Для будущего понимания феномена паразитизма (сожительства) с точки зрения системной биологии потребуется сотрудничество паразитологов, инфектологов, иммунологов, патологов, экспериментальных и теоретических биологов, экологов, математиков, физиков, экспертов в области искусственного интеллекта и вычислительной науки, а также другие [245, 246].Нам предстоит еще долгий путь, прежде чем мы сможем понять язык паразитов: Параскрипт . Параскрипт был сформулирован Гарольдом В. Мантером, на него ссылались Брукс и МакЛеннан [235]: «Паразиты — предоставляют информацию о современных привычках и экологии их отдельных хозяев. Те же самые паразиты обещают рассказать нам кое-что о древних хозяевах и географических связях. Они одновременно являются продуктом непосредственного окружения и долгой родословной, отражающей ассоциации миллионов лет назад.Таким образом, сообщения, которые они несут, всегда двуязычны и обычно искажаются. В конце концов, может быть достаточно частей, чтобы сформировать осмысленный язык, который можно было бы назвать параскриптом — языком паразитов, который рассказывает о себе и своих хозяевах как сегодня, так и в прошлом ». «Мы можем родиться на 100% людьми, но умрем на 90% бактериями — настоящий сложный организм». [247]. «Сожительство симбионта-сожителя — это незаконченная симфония, столь же завораживающая, как незаконченная симфония Шуберта.Этому никогда не будет конца. Эта симфония постоянно исполняется в двух разных тонах: один — гармоничный (тон Гайи) [248], а другой, пагубный и драматический (тон Медеи) [242] ».

Благодарности

Этот документ был любезно отредактирован доктором. Вивиан Румьянек, Джейн Арнт Лензи, Элин Деккаче-Майя, Алин Фагундес и Ана Лусия Матос. Авторы являются стипендиатами CNPq, получившими гранты от CNPq, FIOCRUZ, PP-SUS, CAPES, FAPESB и INCT-INPeTAm / CNPq / MCT.

10 самых дьявольских и отвратительных паразитов

Дьявольские паразиты

Паразиты лукавят, используют самые хитрые уловки, чтобы остаться в живых, уничтожая при этом почти все на своем пути. Паразиты не пощады. Некоторые пожирают внутренности своих хозяев. Другой заменяет язык жертвы собственным телом. Вот некоторые из самых жестоких моментов в мире болтунов.

Рак, передающийся половым путем, у собак

У собак есть форма рака, передающегося половым путем, которая в течение 200–2 500 лет, по-видимому, распространялась через заразные опухолевые клетки, вырвавшиеся из их первоначального тела. Эти клетки теперь путешествуют по миру как паразиты, высасывая питательные вещества из своих хозяев. Это заболевание, известное как трансмиссивная венерическая опухоль собак или CTVT, распространяется через секс и лизание, кусание и обнюхивание раковых участков. Опухоли обычно регрессируют через три-девять месяцев после своего появления, оставляя собак невосприимчивыми к повторному заражению, хотя и давая собакам достаточно времени, чтобы передать болезнь.Они представляют собой самые старые виды рака, известные науке на сегодняшний день.

Тираннозавр-голодный паразит

Знаменитый динозавр, известный как Сью, — самый большой, наиболее полный и хорошо сохранившийся экземпляр T. rex из когда-либо найденных — мог быть убит Trichomonas gallinae , простейшим, который поражает птиц даже сегодня . Останки Сью, главной достопримечательности Полевого музея в Чикаго, имеют дыры в челюсти, которые некоторые считали боевыми шрамами, результатом кровавой битвы с другим динозавром, возможно, с другим T.Рекс. Теперь исследователи предполагают, что эти шрамы возникли не в результате столкновения титанов, а скорее в результате заражения простейшими горло и рта Сью. Некоторые птицы, такие как голуби, обычно являются хозяевами паразита, но не страдают от побочных эффектов. Но у хищных птиц, таких как соколы и ястребы, микроб вызывает серьезные повреждения в нижней части клюва, которые очень похожи на отверстия в челюстях Сью и находятся в том же анатомическом месте. Заражение могло быть настолько серьезным, что 7-тонный динозавр длиной 42 фута умер от голода.

Осы-манипуляторы паутиной

Хотя паразиты вредят своим хозяевам, они обычно не убивают их, хотя бы для того, чтобы выжить. Иначе обстоит дело с паразитоидами, которые в конечном итоге уничтожают и часто поедают своих хозяев. Осы-паразитоиды, которые вдохновили монстра в фильме «Чужой», откладывают яйца внутри своих жертв, а потомство, в конце концов, вырывает их наружу. Некоторые виды необычным образом управляют сознанием своего хозяина — личинки осы Hymenoepimecis argyraphaga , которая заражает паука Plesiometa argyra , заставляют своих жертв плести необычную паутину, особенно подходящую для поддержки своих коконов.

Бактерии, убивающие самцов

Род бактерий, известный как Wolbachia , поражает колоссальные 70 процентов беспозвоночных в мире и разработал хитрые стратегии для дальнейшего распространения. У самок-хозяев зародыш может подвезти следующее поколение на борту материнских яиц, и, поскольку самцы по существу бесполезны для выживания бактерий, паразит часто уничтожает их, чтобы увеличить скорость рождения самок, либо полностью убивая мужские эмбрионы, либо превращая их в самок.Невероятно, но бактерии даже нашли способ пронести весь свой геном в клетки хозяев плодовых мух.

Бабочка-муравей-обманщик

Как и птицы-кукушки, японская бабочка ликаенид Niphanda fusca откладывает яйца в гнезда других видов, в данном случае муравья-плотника Camponotus japonicus . Гусеницы, которые вылупляются из этих яиц, затем обманывают муравьев, заставляя их усыновить их, имитируя запах высокопоставленных самцов муравьиной касты.Такая химическая маскировка объясняет, почему этих «социальных паразитов» с энтузиазмом кормят их несчастные хозяева, а не выводки муравьев.

Глазной червь

Червь Loa loa , обитающий в тропических лесах и болотах Западной Африки, заражает людей через укус оленьей или манговой мухи. Черви бродят под кожей своих жертв в любое время дня, питаясь жидкостями в тканях человека.Черви живут в кровотоке, когда не светит солнце, и людей, скорее всего, укусят мухи, которые, в свою очередь, могут передать червей другим ничего не подозревающим мученикам; ночью они уходят в легкие. Иногда они попадают в глаза, где могут быть довольно болезненными.

Феминизирующие ракообразные

Самки паразитических ракушек, известных как Sacculina carcini , вторгаются в крабов, отращивая похожие на корни усики, которые простираются по всему телу жертвы и даже обвиваются вокруг ее стеблей.Питаясь питательными веществами, растворенными в крови краба, этот паразит вырастает в выпуклость на нижней стороне тела хозяина, где может жить любое потомство. Зараженные самки крабов питаются этим выступом, как оплодотворенные яйца, которые они обычно держат на этом месте; У паразитированных крабов-самцов брюшко достигает ширины с обхват самки, достаточно широкое, чтобы вместить выступ ракушка, и ухаживает за паразитом так же, как инфицированные крабы-самки ухаживают за своей собственной семьей.

Гриб, разрывающий голову

В причудливом смертном приговоре гриб Ophiocordyceps unateralis превращает муравьев-плотников в ходячих мертвецов. Грибок предпочитает нижнюю часть листьев растений, растущих на лесной подстилке. Вот где температура, влажность и солнечный свет идеально подходят для роста и размножения грибка, а также заражения большего числа жертв. Паразит заставляет насекомых умирать, свешиваясь вверх ногами, а затем вырывает из их голов длинный стебель, которым опрыскивает спорами других муравьев.Ископаемые останки недавно показали, что этот гриб зомбировал муравьев на протяжении миллионов лет.

Ракообразное, поедающее язык

Ракообразное Cymothoa exigua имеет сомнительную и тревожную честь быть единственным паразитом, способным заменять орган. Он проникает через жабры пятнистого окуня, прикрепляется к основанию языка рыбы, где он пьет ее кровь.Кровососание приводит к тому, что язык в конечном итоге отмирает, и в этот момент ракообразное прикрепляется к окурку языка, с тех пор действуя как язык рыбы.

Вши, поедающие язык, делают именно то, что следует из названия: NPR

«Этот паразит отделяет язык рыбы, прикрепляется ко рту рыбы и становится ее языком», — говорится в сообщении государственного парка острова Галвестон, описывая паразитических вшей, поедающих язык. Государственный парк острова Галвестон скрыть подпись

«Этот паразит отделяет язык рыбы, прикрепляется к ее рту и становится ее языком», — говорится в государственном парке острова Галвестон, описывая паразитических вошей, поедающих язык.

Это предмет кошмаров или научной фантастики: паразит, который хочет проникнуть в рот животного, где он атакует — и заменяет — язык. Это невероятно специфическая, ужасно неприятная работа вши, поедающей язык.

К счастью для людей, изопод не влияет на людей. Но атлантическому горбыву и другим рыбам повезло меньше, как показывает недавняя публикация в Facebook, опубликованная Государственным парком острова Галвестон в Техасе.

«Этот паразит отделяет язык рыбы, прикрепляется к ее рту и становится ее языком», — поясняет агентство дикой природы, поясняя фотографию, на которой изопода свернулась во рту горбыля. «Затем паразит питается слизью рыбы. Это также единственный известный случай, когда паразит функционально замещает орган хозяина».

Несколько комментаторов этого поста сказали, что уже много лет они видели вошь, которая ест язык на рыбе в соседних водах Мексиканского залива.

Наряду с горбылом, паразит обычно встречается во рту морской форели и некоторых видов луциана, сообщил телеканалу KSAT Марк Фишер, научный директор отдела прибрежного рыболовства Департамента парков и дикой природы Техаса.

«Это ракообразные изопод, связанные с жуками-таблетками, также известными как rolly-pollies, которых вы можете найти у себя во дворе», — добавил Фишер.

Похоже, что некоторые паразиты из рода Cymothoa используют аналогичную тактику.

Рыбу менхадена так часто можно увидеть с замененным языком изоподой, что, согласно веб-сайту North Carolina Fishes, они известны как «рты насекомых». И они настолько распространены у окуня, что у этой версии вошей есть второе название: изопода, которая душит окуня.

Взаимодействия между хозяином и множественными паразитами у земноводных: обзор | Паразиты и переносчики

Познакомьтесь с паразитами, контролирующими человеческий мозг

Пришло время насладиться историями о монстрах, и самые страшные монстры — те, которые существуют на самом деле.

Присоединяйтесь к нам и поделитесь историями о некоторых из самых жутких паразитов вокруг — тех, которые контролируют мозг своих человеческих хозяев, иногда оставляя за собой безумие и смерть. Это сказки о неврологических паразитах.

Кошачий паразит

Toxoplasma gondii возглавляет список как самый известный и самый противоречивый неврологический паразит. Это крошечное простейшее животное не выглядит чем-то большим, чем капля, но как только оно попадает в мозг, оно может радикально изменить поведение таких хозяев, как крысы, кошки и, да, даже люди.

Жизнь T. gondii начинается в фекалиях кошек, где их яйца (известные как «ооциты» или «яйцеклетки») ждут, пока их не заберут носители, например крысы. Как только они оказываются в безопасности и согреваются в кишечнике своих временных хозяев, ооциты превращаются в тахизоиты, скромные маленькие шарики, которые действительно могут нанести некоторый вред.Эти тахизоиты мигрируют в мышцы, глаза и мозг своих хозяев, где они могут оставаться скрытыми в течение десятилетий, ничего не делая.

Микроскопические кисты, содержащие Toxoplasma gondii, в ткани мозга мыши. (Кредит: Джитендер П. Дубей / USDA)

Но когда приходит момент нанести удар, маленькие тахизоиты T. gondii изменяют химию мозга своих хозяев. Зараженные крысы действительно возбуждаются запахом кошек и бесстрашно прыгают в свои когти, где они умирают и выпускают тахизоиты обратно в кошек, позволяя циклу откладки яиц начать заново.

Возможно, жутко, но это не совсем кошмар, за исключением того, что крысы — не единственные хозяева, на которых T. gondii впадает в спячку. По оценкам некоторых исследователей, около 30 процентов людей на Земле — более двух миллиардов из нас — носят в нашем мозгу маленькие тахизоиты T. gondii.

Что это может означать для поведения человека? Для начала некоторые исследования показали, что случаи шизофрении резко возросли на рубеже двадцатого века, когда владение домашними кошками стало обычным явлением.

«Мы часто видим такие симптомы, как изменение уровня активности, изменение рискованного поведения и уменьшение времени реакции», — говорит Джоанн Вебстер, исследователь паразитологии из Имперского колледжа в Лондоне. «Но в некоторых случаях они становятся более серьезными — например, шизофрения».

В другой статье, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B, утверждается, что в районах с высоким уровнем заражения T. gondii эти крошечные паразиты могут кумулятивно изменять поведенческие модели целых культур.Исследователи обнаружили, что инфицированные родители имеют 30-процентную вероятность передачи паразита своим детям.

Если все это кажется немного далеким от дома, примите во внимание следующее: по оценкам исследователей, только в США более 60 миллионов человек в настоящее время являются носителями T. gondii, и большинство из них понятия не имеют, потому что паразит часто не вызывает никаких симптомов. вообще. То есть, до того дня, пока он не нанесет удар.

Амеба безумия

Если вы путешествуете по дикой местности, держитесь подальше от теплых стоячих водоемов с пресной водой, независимо от того, насколько вы хотите пить.В этих привлекательных прудах часто обитают Naegleria fowleri, амебы, любящие ткани человеческого мозга.

N. fowleri может проводить долгие промежутки времени, просто оставаясь цистой, маленьким бронированным шаром, который может выдерживать холода, жару и сухость. Когда киста вступает в контакт с приглашающим хозяином, из нее вырастают щупальцеобразные псевдоподы и превращаются в форму, известную как трофозоит. После трансформации трофозоит направляется прямо в центральную нервную систему хозяина, следуя по нервным волокнам внутрь в поисках мозга.

Повреждение (черные полости), вызванное Naegleria fowleri, в образце ткани головного мозга. (Кредит: Мартин Д. Хиклин / USCDCP)

После того, как N. fowleri проникает в мозг своего хозяина, обычно в обонятельные луковицы, у N. fowleri прорастает «сосательный аппарат», называемый амебостомом, и он начинает поедать сочное мозговое вещество. По мере того как амеба делится, размножается и движется внутрь, пожирая клетки мозга на своем пути, ее хозяева могут за несколько часов перейти от дискомфорта к бессознательному и бессознательному.

Симптомы начинаются незаметно, с изменения вкуса и запаха и, возможно, с некоторой лихорадкой и скованностью. Но в течение следующих нескольких дней, когда N. fowleri все глубже проникает в когнитивные структуры мозга, жертвы начинают чувствовать себя сбитыми с толку, испытывают проблемы с вниманием и начинают галлюцинации. Затем следуют судороги и потеря сознания, так как мозг теряет контроль. Две недели спустя жертва, скорее всего, погибнет — хотя одному мужчине на Тайване удалось выжить в течение изнурительных 25 дней, прежде чем его нервная система, наконец, не выдержала.

Хотя инфекции, вызванные N. fowleri, крайне редки — мировые исторические данные исчисляются лишь сотнями — они почти всегда смертельны, и их сложно поймать и лечить, прежде чем они выйдут из-под контроля. Даже в этом случае было бы разумно избегать теплых бассейнов с неподвижной водой, чтобы не попасть в мозг незваного гостя.

Вирус, вызывающий страх

Нас всех предупредили: держаться подальше от диких кошек и собак и никогда не беспокоить животных, которых мы встречаем на улицах города.Какими бы дружелюбными они ни выглядели, они легко могли быть переносчиками смертельного вируса бешенства, который не всегда вызывает явную пену изо рта — хотя он существенно меняет функции мозга жертв.

Этот вирус в форме пули — настолько маленький и хитрый, что он часто ускользает от обнаружения иммунной системой — не требует особого приглашения, чтобы погрузиться в нового хозяина; простая колотая рана сделает это. Попав в кровоток хозяина, он быстро начинает захватывать клетки, превращая их в фабрики по борьбе с бешенством, производящие тысячи копий вируса.По мере того, как число нападающих увеличивается, они пробиваются к центральной нервной системе хозяина и устремляются к мозгу.

Но вирусы бешенства не просто оседают где-нибудь в мозге, они специально ищут в гиппокампе, миндалевидном теле и гипоталамусе, структурах мозга, которые играют центральную роль в памяти, страхе и эмоциях. И они не просто пожирают клетки мозга без разбора; вместо этого они изменяют способы высвобождения этими клетками нейротрансмиттеров, таких как серотонин, ГАМК и эндогенные опиоиды.Другими словами, они обращают против себя химию мозга своих хозяев.

Собака, подозреваемая в бешенстве, которая проявляла признаки беспокойства и в целом нехарактерного агрессивного поведения. (Кредит: CDC)

В измененных состояниях, вызванных инфекцией бешенства, животные часто набрасываются на любое ближайшее живое существо, но это может быть больше из-за страха, чем из гнева. Люди, страдающие бешенством, боятся воды и порывов воздуха, что заставляет их вздрагивать и неконтролируемо подергиваться.

Если инфекция не лечится, пациенты с бешенством впадают в замешательство и галлюцинации, набрасываясь на воображаемые угрозы и несчастных прохожих. Они теряют способность спать, обильно потеют и, наконец, впадают в парализованный ступор, поскольку их мозг превращается в хаос. Через несколько дней, когда паралич достигает их сердца и легких, они впадают в кому и умирают.

После того, как человек заразился бешенством, выживание практически невозможно. На сегодняшний день менее 10 человек пережили инфекцию бешенства на клинической стадии — когда-либо в истории.Многие врачи считают болезнь неизлечимой. Однако лучшая новость заключается в том, что это легко предотвратить с помощью вакцины. Если вы планируете путешествовать куда-нибудь, где бродят дикие животные, вам стоит быть под защитой.

Паразит сна

В деревнях Африки к югу от Сахары и в дебрях Амазонки малейшее насекомое может вызвать сон, который приводит к смерти. Муха цеце любит вкус человеческой крови и часто является переносчиком паразита, известного как трипаносома, чьи вкусы больше связаны с человеческим мозгом.

Паразиты рода Trypanosoma начинают свою жизнь в кишечнике беспозвоночных-хозяев, но быстро развиваются через ряд все более сложных форм, когда они вступают в контакт с жидкостями млекопитающих, которых они жаждут. На первой стадии инфекции, известной как гемолимфатическая стадия, паразиты живут в крови и лимфатических узлах хозяина, где они превращаются из невзрачных маленьких овалов в длинные извилистые пятна, снабженные шиповидными жгутиками

Паразиты жгутиковых паразитов Trypanosoma lewisi (красные, зацепленные клетки) в образце крови (увеличенное в 1000 раз).(Кредит: Мэй Мелвин / CDC)

По мере взросления паразиты преодолевают гематоэнцефалический барьер, и начинается стадия энцефалита. Трипаносомы изменяют структуру и функцию клеток головного мозга своих хозяев (паразиты, кажется, имеют особую склонность к гипоталамусу, который помогает регулировать наше настроение и циклы сна / бодрствования), и хозяева начинают чувствовать и вести себя странно. Сначала они страдают от головных болей и проблем со сном или спят и просыпаются в неурочные часы из-за изменения паразитами ритма высвобождения гормона сна мелатонина.

Вскоре, однако, человеческие носители начинают демонстрировать головокружительное множество других психологических симптомов, от изменения аппетита до депрессии и необычных речевых образов до неконтролируемого зуда и тремора. В течение следующих нескольких лет странное поведение хозяина постепенно переходит в лень, невосприимчивость и, наконец, в длительный сон, который приводит к коме и смерти, отсюда и название «сонная болезнь».

Хотя лекарство от трипаносомоза существует, друзьям и семьям жертв часто не удается заразиться болезнью на ранней стадии, и по очень простой причине: широкий диапазон и непредсказуемость симптомов инфекции делают ее чрезвычайно трудной для распознавания.