Чума16.04.2021 11:03

Автор: Сергей Ветров

Начинать лучше сначала

Пятнадцать тысяч лет назад (датировки сильно разнятся, но нам оно и не принципиально) на территории современной Монголии в глубоких темных и теплых норках собрались три главных действующих лица: суслик тарбаган, блоха и псевдотуберкулезная палочка Yersinia pseudotuberculosis.

Палочка эта — анаэробная (кислород не нужен) морозостойкая бактерия сапрофит, потребитель мертвой органики. Она живет в экскрементах, разлагает захоронённые в земле трупы и, при случае, может паразитировать в кишечнике теплокровных, для чего имеет запасной набор свойств, запускающихся при температуре 37 градусов. На солнце и от высушивания ей быстро плохеет. От организма к организму не передается, вызывает понос, при попадании в кровеносную систему — убивается фагоцитами, туберкулез не вызывает. Короче, вот этот вот скучноватый поедатель трупов и сусличьего навозика — прямой предок Yersinia pestis,  чумной палочки. В сусличьей норе ему живется вполне нормально: темно, зимой выше ноля, и суслик выкопал у себя там специальную отводку под туалет. Копал под туалет, а для Pseudotuberculosis это — столовая. Там же в норе живёт огромная колония блох: для них суслик еда, транспорт и дом родной. Взрослые блохи живут на блоховозе-суслике, а личинки ползают по подстилке. Зимой в Монголии холодно, и у тарбагана, впавшего в спячку, в норке настоящий мороз. Единственное теплое место — нос, согреваемый лапками и время от времени испускающий токи еле тёплого (температура тела в спячке около 5 градусов) воздуха из маленьких ноздрей. Там и собирается вся блошиная тусовка, покусывающая спящего суслика за нос и облизывающая выступающую кровь. А лапы, греющие суслячью мордочку, все в застарелом помете, в котором живёт псевдотуберкулезная палочка.

И так, сезон за сезоном, тысячелетие за тысячелетием, бактерию, не умеющую бороться с защитниками кровеносной системы, прямо в морду толкают к этим защитникам, ослабленным низкой температурой, предлагая в награду питательные клетки крови. А те, кто не умер зимой, раз за разом проходят экзамен на выживаемость у защитных систем проснувшегося и потеплевшего суслика. Постепенно был приобретен набор генов, позволяющих блокировать сигналы тревоги иммунных клеток, хитро проникать в лимфатическую систему, пожирать все вокруг и активно размножаться.
Страшная болезнь, унёсшая жизни сотен миллионов человек и неоднократно менявшая историю многих стран, возникла только потому, что где-то в безлюдных степях Забайкалья местные сурки ложатся в зимнюю спячку с немытыми лапками.

«На вопрос — кто прогрессивнее: чумная бацилла или человек — до сих пор нет убедительного ответа»

Генетик, доктор биологических наук Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский.

Человек, несомненно, устроен в миллион раз сложнее, но если посмотреть на ситуацию с точки зрения именно эволюционной успешности, то лидера выделить уже не так просто.

Чумная бацилла — молодой, активно развивающийся вид, за сравнительно короткое время распространившийся по всему шару и диверсифицировавший себя на множество животных, бесконечно далекий от вымирания, несмотря на все усилия противоэпидемиологических служб ведущих мировых стран. Задачу полного уничтожения чумы современная медицина даже не берется ставить, в то время как чума пару раз замахивалась на человечество в целом.

Чумная палочка тысячелетиями использовала популяции человека как источник питания, временами нанося им страшный урон. Сейчас это пресечено благодаря антибиотикам и продуманным глобальным эпидемиологическим мерам. Но сама по себе чума продолжает процветать — у неё ведь есть и другие хозяева.

Их борьба

Работает всё это примерно следующим образом: вас кусает инфицированная чумной палочкой блоха и срыгивает чутка юшки в кровь. Палочка чумы двухконтурная, и внешний контур сообщает первому встречному фагоциту (боец иммунной системы), что он имеет дело с не очень-то опасной бактерией-нарушителем, которую необходимо срочно съесть. После того, как фагоцит поглощает бактерию, должен, по-хорошему, начаться процесс фагоцитоза («переваривания»), но не в случае с Yersinia pestis. Она выпускает антиген (здесь есть врач? Приди и объясни, как это все происходит!), который блокирует этот процесс, и сама начинает разлагать защитную клетку на плесень и липовый мёд. Нажравшись, сытно отрыгнув токсины — продукты распада, палочка замирает в ожидании следующего «охотничка». Фактически, чумная палочка является внутриклеточным паразитом: в отличие от своего предка, вне клетки питаться и перемещаться она не может. Прикол в том, что пока Pestis весело резвится внутри фагоцита, тот не спеша дрейфует к лимфоузлу, где должен получить целеуказания и пройти техобслуживание. И когда с этим фагоцитом будет покончено, она окажется в окружении клеток, каждая из которых обязана её поглотить — и погибнуть. Pestis жрёт, делится, жрёт, делится — и так до бесконечности. Бубоны в паху, на шее, под мышками — это лимфатические узлы, переполненные гноем — мёртвыми останками лимфатической системы, и кишащие миллионами чумных палочек. Если бубоны прорвутся наружу, пациент может выжить, если повезет. Если они прорвутся внутрь, выплеснув всю эту дрянь в кровь и мягкие ткани, то, в общем-то, без вариантов: общий сепсис, система регулирования свертываемости крови разваливается, в одних сосудах дырки, в других — тромбы, давление падает, и жить осталось меньше суток. Симптомы интоксикации нарастают на глазах: сильнейший озноб, мышечные боли, спутанное сознание. Но и это ещё не самое худшее: у кого-то чумная палочка успеет достигнуть легких, где вызовет некроз тканей и острую пневмонию. У человека начнётся кашель с кровью — и количество выделяемой мокроты и крови огромно. Он сгорит в течение пары суток, но при этом как пульверизатор будет непрерывно выхаркивать в пространство сиропчик «чума-гной-кровь», заражая окружающих сразу же лёгочной формой чумы. Находясь рядом с больным без защитного костюма не заболеть невозможно, а смертность легочной формы составляет около ста процентов. Как верховой пожар, лёгочная форма неслась по средневековью, превращая города и деревни в набитые трупами пустоши. Правда, именно стопроцентная смертность и мешала этой форме чумы завершить начатое: убив население замкнутой общины в кратчайшие сроки, она затухала, как костер без топлива, и те, кто жил от этого места более чем в пяти днях пути, могли чувствовать себя в относительной безопасности, пока…

Пока к этим соседям не приползала на крысиных шкурах бубонная форма: не такая быстрая, не такая эффективная — со смертностью «всего» около 60%, она, тем не менее, могла на месяцы задержаться в поселении, убивая и заставляя инфицированных разбегаться по окрестностям. Сам больной бубонной формой был не очень-то и опасен, если его не трогать и сжечь труп –, но спасаться он мог на ослике, в котором ехали «пассажиры». Кроме того, мысль о том, что с лежащего у дороги покрытого язвами трупа опасно снимать одежду и сапоги, была не для всех очевидной.
Вообще говоря, чумная палочка может проникнуть в организм человека через любые слизистые оболочки: например, невидимая капелька попала в глаз или через воду, с едой, через ранки на коже, но абсолютное большинство заражений чумой происходит блошиным или легочным путем.

Зуб — самая плотная часть тела человека, отлично сохраняется после смерти и имеет кровеносные сосуды. Именно там велика вероятность найти остатки бактерий, и именно изучение зубов людей в древних захоронениях позволяет проследить историю возникновения и развития чумы в человеческих сообществах.
Самые старые чумные зубы найдены в Армении и принадлежат человеку, умершему примерно пять тысяч лет назад. Кстати, я говорил, что чуме свойственен полиморфизм и большое количество штаммов? Так вот, уведомляю параноиков: чума меняется, приобретая новые свойства. Например, та, самая первая Yersinia pestis передавалась воздушно-капельным путем, не умела взаимодействовать с блохами, не поражала лимфатическую систему, не вызывала такую массовую смертность — короче, на минималках.

В зубах человека, умершего 3800 лет назад на территории современной самарской области, была найдена уже немного другая чумная бацилла. Она лишилась жгутиков, которые ещё сохранялись у нее от предка-псевдотуберкулеза, потеряв возможность двигаться, но зато научилась жить в желудках у блох, вызывать бубоны и прочая прочая.
Считается, что обе эти формы существовали и развивались параллельно какое-то время, но все современные штаммы чумы имеют самарских предков. Эй, Самара! Чем не повод для гордости?!

Изучение зубов умерших людей позволило точно определить, что «чума Антонина» во втором веке нашей эры была на самом деле оспой, афинская чума в VI веке до нашей эры — тифом, но, не вызывая до определенного момента эпидемий, отраженных в письменных источниках, чума существовала и эволюционировала.

У Yersinia pestis medievalis,  вызвавшей впоследствии Юстинианову чуму, черную смерть и последующие вспышки, добавился очень интересный механизм взаимодействия с блохами, приглядимся к нему.

Проведём мысленный эксперимент

Представьте себе молодого, жизнерадостного и энергичного суслика по имени Руперт, на котором живет и размножается большая дружная колония блох. В порядке эксперимента заразите Руперта бубонной чумой, добавив ему в кровоток несколько чумных бактерий с помощью инъекции. Пару дней его организм будет успешно сопротивляться болезни, теряя бойцов иммунной системы и накапливая чумные палочки, но на третий день бедняга Руперт, ослабевший от высокой температуры, решит не пойти на работу и останется в норке. К этому моменту его колония блох также инфицирована Yersinia pestis — у каждой блохи в желудке уже содержится некоторое количество чумных бактерий, но блохи чувствуют себя хорошо, полны оптимизма и уверенности в завтрашнем дне.

И совершенно зря: несчастный Руперт умрет в своей норке ближе к вечеру, обрекая всю блошиную семью на смерть на двухметровой глубине, а следом за ним погибнут и все чумные палочки.
Нет, серьезно???! Вы мысленно убили суслика инъекцией смертельных бактерий, просто ставя мысленный эксперимент??! Ребята, это всего лишь чума, мы все о ней и так всё знаем, вон сколько книг написано! Спросили бы у меня, я бы вам и так кучу всего рассказал. Бедняга Руперт умер ни за что.

Ладно, используем его как наглядное пособие — я расскажу, почему именно штамм 1346 года был настолько истребительно успешен. Видите ли, пока Руперт (мир праху его) был жив, и только раздумывал, не взять ли ему больничный — он блох вполне устраивал, и они сохраняли ему верность вплоть до самого последнего момента, пока он не умер у себя в норе. Таким образом, крохотная искорка чумного пожара угасла, не дав пламени, как это бывало уже миллион раз. Даже если бы несчастный Руперт окончил свои дни не в норке, а где нибудь в поле — какой процент блох нашли бы себе новых хозяев? Сколько времени бы это отняло? Эффективность блох, как средства доставки чумы была довольно высока —, но потенциал для модернизации, как оказалось, имелся.

Встречайте — Yersinia Pestis (Medivalis), результат бесконечной череды эволюционных итераций и огромного, фундаментального невезения жителей четырнадцатого века. На своем внешнем контуре эта зараза получила выступы, которые как репей сцеплялись с такими же выступами соседних бактерий, образовывая в пищеводе и входной части блошиного желудка «плотину», вроде тонкой белой пленочки. Вся полученная кровь этой плотиной задерживалась, и основная часть — срыгивалась обратно, обогащенная живительными бактериями чумы, часть шла на прокорм жителям плотины, и лишь незначительное количество попадало в желудок.
Блоха «чумела». Не в силах насытиться, она кусала снова и снова, меняла хозяина, кусала нового, потом ещё одного, и ещё и так далее. Блоха в конце концов умирала от голода, когда пищевод оказывался полностью перекрыт, но до этого момента она служила делу распространения чумы с максимальной эффективностью.

Впереди у героини нашей статьи долгая история, полная побед и завоеваний. Наконец, в 541 году нашей эры, во времена правления византийского императора Юстиниана I, её время пришло, и началась первая всеевропейская бойня.

Продолжение следует, не переключайтесь, мойте лапки, остерегайтесь сусликов.

Автор: Сергей Ветров

Оригинал