Малярия как хроническое рецидивирующее заболевание. История борьбы с малярией Опасна малярия своими осложнениями
Немного истории
В 80 годах XIX века Шарль Лаверан - военный врач, работавший в Алжире, сделал предположение о причине болезни: источником малярии являются простейшие. Немного позже П. Мэнсон допустил, что комары являются переносчиками этого заболевания.
Первые поиски лекарств от малярии привели ученых к растению под названием кингао, содержащего артемизинин. Кроме этого, стало известно, что индейцы использовали кору хинного дерева как жаропонижающее: порошок из коры хинного дерева какое-то время использовался в качестве средства от малярии.
Ученые, зная о способности малярии вызывать повышенную температуру тела, намеренно заражали малярией пациентов, больных сифилисом. При этом сифилис или исчезал, или становился менее активным и переходил в латентную стадию. Лихорадка контролировалась с помощью хинина, так врачи пытались уменьшить эффекты сифилиса, но, несмотря на это, многие пациенты все же умирали.
Борьба с малярией сегодня
Сегодня в мире не существует вакцины против малярии, поэтому ученые и врачи говорят о методах предотвращения распространения заболевания, профилактике, уничтожении комаров и применении средств от их укусов. Малярия распространяется комарами, которые преимущественно размножаются в открытых водоемах. На поверхности воды личинки питаются микроорганизмами и грибками. По прогнозам ученых, борьба с малярией на стадии личинки комара является наиболее эффективной.
Так, в Кении удалось уменьшить популяцию комаров до 20% от начального количества. Исследователи убеждают, что новый способ борьбы с личинками комаров эффективен и имеет минимальный риск для водных обитателей.
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
История борьбы с малярией
Введение
Малярия всегда была и остаётся одной из самых опасных болезней человека. Распространение этого заболевания во всем мире, миллионы жертв, которые оно уносило, привлекали к себе огромное внимание ученых разных стран, которые ценой собственной жизни искали пути решения это проблемы. В этом реферате я кратко расскажу о важнейших исторических вехах в истории изучения малярии и разработки методов борьбы с ней.
1. Общие сведения
На начало XXI века заболеваемость составляла 350-500 миллионов случаев в год, из них 1,3-3 миллиона заканчивались смертью. Ожидалось, что смертность вырастет вдвое на протяжении следующих 20 лет. По последним оценкам ВОЗ, в год происходит от 124 до 283 миллионов случаев заражения малярией и от 367 до 755 тысяч смертей от заболевания. С 2000 года по 2013 год глобальные показатели смертности от малярии снизились на 47%, в Африканском регионе ВОЗ - на 54%. 85-90% случаев заражения приходится на районы Африки южнее Сахары, в подавляющем большинстве инфицируются дети в возрасте до 5 лет.
2. Из истории
Малярия появилась на нашей планете около 4-12 тысяч лет назад, после того, как изменился климат, и образовалось большое количество озер, где могли размножаться комары. Установить примерное время возникновения болезни удалось по особой мутации в генетическом коде человека, которая способствует защите от малярии. Она влияет на строение эритроцитов, так что те люди, которые имеют мутацию, болеют и умирают реже и, следовательно, имеют больше шансов передать свои гены потомка малярии. Таким образом, после появления возбудителя в популяции распространилась мутация гена G6PD. В ходе исследования было обнаружено, что в Средиземноморье и в Индии малярия появилась позже - от 1,5 до 6 с половиной тысяч лет назад. Предполагается, что распространению «полезной» мутации в этом регионе поспособствовали войска Александра Македонского. Эти данные подтверждаются историческими хрониками и археологическими раскопками.
Первые летописные свидетельства лихорадки, вызванной малярией, были обнаружены в Китае. Они датируются приблизительно 2700 годом до н.э., временем правления династии Ся.
Выяснение причины заболевания
Опыты врачей на себе
История борьбы с малярией чрезвычайно богата напряженными драматическими ситуациями.
Первым, кто решился исследовать малярию с помощью эксперимента на самом себе, был ассистент Росса - молодой врач Аппиа. Его опыт прост. Он дал себя покусать комарам, которые перед этим сосали кровь малярийного больного. Однако эксперимент неизвестно по каким причинам не удался.
Год спустя в Италии Грасси повторил этот эксперимент на себе. По этому поводу он писал: «Когда я занялся исследованием малярии, я считал необходимым предпринять опыты на людях. Однако я был не в состоянии преодолеть внутренний протест, который всегда вызывали и по сей день вызывают во мне любые эксперименты на человеке, могущие причинить ему вред. Поэтому я решил произвести первый опыт на самом себе».
Осуществить первое умышленное заражение малярией посредством укуса комара удалось ученику Грасси - профессору Амиго Биньями в Болонье. В 1908 году он сумел доказать, что комар Анофелес (малярийный комар), предварительно всосавший кровь малярийного больного, может заразить здорового человека.
Для проверки утверждения венских врачей профессор Гамбургского института тропической медицины Эрих Мартини - блестящий зоолог, медик и специалист по вопросам малярии - поставил несколько опытов. Он заказал в Вене партию зараженных малярией комаров и провел с ними ряд экспериментов на себе и на добровольных своих помощниках. Один опыт на себе следовал за другим. В них участвовали и наши отечественные врачи.
Так, Н.А. Сахаров, открывший особые формы возбудителей тропической малярии, поставил опыт на себе и заболел тяжелой формой тропической малярии. Известный отечественный маляриолог В.В. Фавр многие годы изучал малярию. Особенно его интересовал вопрос о роли комаров в передаче малярии человеку. В.В. Фавр в одной из экспедиций в очаге малярии подверг себя укусам комаров и тяжело заболел. Только самоотверженная деятельность его учеников спасла ему жизнь.
Малярия во время войны
Малярия нередко играла важную роль в исходе войн. Она помогла изгнать войска Наполеона из Сирии и Египта. Она опустошила во время первой мировой войны войска Антанты и долго мешала им добиться успехов на балканском фронте. Потери в войсках, вызванные малярией, внушали командованию Антанты не меньшую тревогу, чем потери от снарядов, пуль и отравляющих газов.
За 1916 год количество больных малярией в английской армии достигло 80000 человек. Французская армия, состоявшая из 115000 человек, в течение нескольких летне-осенних месяцев потеряла от малярии 60000 человек. К концу года в этой армии оставалось всего 20000.
3. Малярия в народной медицине
Вероятно, благодаря яркой клинической картине, малярия как самостоятельная болезнь была выделена среди других «горячек» уже много столетий назад. В истории медицины в отношении малярии, как и во многих других областях, мы видим примеры, как народная медицина, опыт масс опережали на много лет собственно научные достижения. Туземцы Африки задолго до научной эры обозначали одним и тем же словом «мбу» и малярию, и малярийного комара. Римлянам была известна противокомариная сетка (conopeum), которой пользовались, однако, только женщины, мужчины избегали этого проявления «изнеженности».
Клиническая картина лихорадочных приступов при малярии описана Гиппократом за 400 лет до н.э. А Цельс (30 г. до н.э.) описал два типа лихорадки при трехдневной малярии, а через 150 лет после этого К. Гален указал на связь таких лихорадок с летним сезоном.
Известна была эта болезнь и в Древней Руси. В народе широко знали малярию и называли ее по-разному, но всегда образно и ярко. «Трясуха», «бледнуха», «мертвячка» лишь подчеркивали особенности этой массовой болезни, ее проявления и опасность. «Имя мне перемежающаяся и дневная: мучаю ежедневно, двухдневно, трехдневно, четырехдневно и недельно… перехожу у человека по разным местам с места на место, ломлю кости, спину, поясницу, главу, руки, ноги, сверлю, мощу, ложусь у человека под ребром, у сердца,… сушу, крушу человека, тоску, скуку, печаль, заботу, не веселие творю…». В народе были также известны имена «сестер-лихорадок»: ломея, пухнея, корчея, желтея и др. И хотя эти народные представления о лихорадках изложены позднее, но возникновение их, надо полагать, относится к глубокой древности. Среди них, бесспорно, была и малярия.
4. Поиск лекарственных средств
Первым известным лекарством стало растение Кингао, то есть полынь однолетняя (Artemisia annua L ), которое содержит артемизинин. Первое упоминание о его лечебных свойствах содержится в работе китайского учёного Гэ Хуна 340 г.
Описания малярии как заболевания, протекающего с характерными лихорадочными приступами, содержатся в медицинской литературе, начиная со времен Средневековья. 1640 год, когда европейским врачам стало известно специфическое действие хинной коры, как средства лечения малярии, часто фигурирует как основная дата в истории борьбы с малярией. Специфическое действие хины еще более способствовало клиническому обособлению малярии; подробное описание ее впервые дал Morton (1697), позднее Torti (1753); последнему приписывали и введение слова «малярия».
С открытием Нового Света появилось новое средство, кора хинного дерева, которая веками использовалась индейцами как жаропонижающее. Выдающийся испанский историк-натуралист Бернабе Кобо, иезуитский миссионер и писатель, сыграл значительную роль в истории хинина - иезуитской коры , как её поначалу называли - дав её первое описание; в 1632 году он же первым привез её в Европу.
Его название пошло от первого известного европейца, которого им вылечили. Этим больным была графиня Чинчон, жена вице-короля Перу. Она получила заражение в долине Ланавара на побережье Тихого Океана. Излечилась она принятием коры хинного дерева, растертой в порошок. Саму кору вице-королю доставил Диего де Торрес Васкес, коррехидор долины Лоха (Loja) возле провинции Кито (Эквадор), которому её добыли подчиненные ему индейцы - потомки инков из Уритусинга, знавшие о свойствах коры, как лекарства (сама болезнь «перемежающаяся лихорадка » у индейцев кечуа называлась Chucchuni chucchuhuanmi chucchum hapihuan chucchuymanchayani ; любое лекарство называлось - Hamppi , согласно словарю Диего Гонсалеса Ольгина, 1608). Сам граф широко раструбил об излечении своей жены, а графиня, вернувшись в Испанию, раздавала порошок из коры своим подругам и знакомым, и лекарство стало известным, как «порошок графини ». Спустя несколько лет иезуиты, действовавшие в Перу, переправили кору в Рим, где её применяли в качестве лекарства от малярии, и благодаря им она стала известна по всей Италии.
Так, Кардинал Хуан де Луго получил поручение от папы Иннокентия X собрать информацию о целебной коре quinquina (хинин - иезуитская кора ). Затем её изучил папский придворный лекарь Габриель Фонсека, которого весьма заинтересовали свойства порошка. После этого кардинал де Луго развернул широкую кампанию за применение хинина. В результате лекарство прозвали «иезуитским », или «кардинальским » порошком, люди в Риме какое-то время называли его «порошком де Луго ».
В 1640-х годах начали вводить это средство в употребление в Европе, где оно вскоре было принято, Однако активный ингредиент, хинин, был выделен из коры лишь в1820 году французскими химиками Пьером Пеллетье и Жозефом Каванту.
В начале XX века, до открытия антибиотиков практиковалось умышленное заражение малярией пациентов, больных сифилисом. Малярия обеспечивала повышенную температуру тела, при которой сифилис если и не проходил полностью, то во всяком случае снижал свою активность и переходил в латентную стадию. Контролируя течение лихорадки с помощью хинина, врачи таким образом пытались минимизировать негативные эффекты сифилиса. Несмотря на то, что некоторые пациенты умирали, это считалось предпочтительнее неизбежной смерти от сифилитической инфекции.
6. Ареал
Малярийные комары живут почти во всех климатических зонах, за исключением субарктического, арктического поясов и пустынь.
Однако для того, чтобы существовал риск заражения малярией, требуются, помимо малярийных комаров, условия для быстрого размножения их и переноса малярийного плазмодия. Такие условия достигаются в тех районах, где не бывает низких температур, имеются болота и выпадает много осадков. Поэтому малярия шире всего распространена в экваториальной и субэкваториальной зонах, и относительно широко распространена в влажном субтропическом поясе.
7. Симптомы и диагностика
Симптомы малярии обычно следующие: лихорадка, ознобы, артралгия (боль в суставах), рвота, анемия, вызванная гемолизом, гемоглобинурия (выделение гемоглобина в моче) и конвульсии. Возможно также ощущение покалывания в коже, особенно в случае малярии, вызванной P. falciparum . Также могут наблюдаться спленомегалия (увеличенная селезенка), нестерпимая головная боль, ишемия головного мозга. Малярийная инфекция смертельно опасна. Особенно уязвимы дети и беременные женщины.
В настоящее время используются также быстрые диагностические тесты (RDT, Rapid Diagnostic Tests ) с использованием иммунохимических наборов (более дорогие, но дающие результат через 5-15 минут и не требующие использования микроскопа) и тесты с помощью ПЦР (наиболее дорогие, но наиболее надежные).
8. Лечение
Самым распространенным медикаментом для лечения малярии сегодня, как и раньше, является хинин. На некоторое время он был заменен хлорохином, но ныне снова приобрел популярность. Причиной этому стало появление в Азии и затем распространение по Африке и другим частям света Plasmodium falciparum с мутацией устойчивости к хлорохину.
В настоящее время наиболее эффективными лекарственными средствами для лечения являются комбинированные с артемезинином лекарственные средства. Резолюция ВОЗ WHA60.18 (май 2007) настаивает на использовании этих препаратов, однако в России они до сих пор не зарегистрированы и не применяются. Экстракты растения Artemisia annua (Полынь однолетняя) , которые содержат вещество артемизинин и его синтетические аналоги, имеют высокую эффективность, но их производство дорого. В настоящее время (2006) изучаются клинические эффекты и возможность производства новых препаратов на основе артемизинина. Другая работа команды французских и южноафриканских исследователей разработала группу новых препаратов, известных как G25 и TE3, успешно испытанных наприматах.
Хотя противомалярийные лекарства присутствуют на рынке, болезнь представляет угрозу для людей, которые живут в эндемичных областях, где нет надлежащего доступа к эффективным препаратам. Согласно данным организации «Врачи без границ», средние затраты на лечение человека, зараженного малярией, в некоторых африканских странах составляют всего 0,25-2,40 $.
В настоящее время ведутся испытания нового препарата от малярии - DSM265. Лекарство было разработано в Северо-западном медицинском центре Техасского университета совместно со специалистами Института фармакологии Университета Монаша, Вашингтонского университета и фонда Medicines for Malaria Venture (MMV). Препарат препятствует синтезу предшественников нуклеотидов, которые необходимы для для дальнейшего синтеза ДНК и РНК, в организме малярийного плазмодия. В результате лекарство способно поражать возбудителя малярии и в крови, и в печени человека. Это первый противомалярийный препарат, рассчитанный на однократный прием. Также данное лекарственное средство можно будет принимать в профилактических целях.
9. Профилактика
Методы, которые используются для предотвращения распространения болезни или для защиты в областях, эндемичных для малярии, включают профилактические лекарственные средства, уничтожение комаров и средства для предотвращения укусов комаров.
В настоящий момент нет коммерчески доступной вакцины против малярии. Уже более 20 лет ведутся активные исследования для её создания, испытываются несколько кандидатов.
Профилактические лекарственные средства
Ряд препаратов, используемых для лечения малярии, могут также применяться и для профилактики. Обычно эти лекарственные препараты принимают ежедневно, или еженедельно в меньшей дозе, чем для лечения. Профилактические лекарственные средства обычно используются людьми, посещающими области с риском заражения малярией и практически не используются местным населением из-за высокой стоимости и побочных эффектов этих лекарств. Важно помнить, что используемое для профилактики лекарственное средства, на фоне приема которого развилась малярия, не может применяться в последующем для её лечения. Препараты выбора для лечения малярии (такие, как комбинации с артемизинином) вовсе не используется в качестве профилактических.
С начала XVII века для профилактики используют хинин. Синтез в XX веке более эффективных альтернативных веществ (хинакрин (акрихин), хлорохин, примахин), сократило использование хинина. С появлением штамма Plasmodium falciparum , резистентного к хлорохину, хинин вернулся в качестве средства для лечения, но не для профилактики.
Уничтожение комаров
Усилия по борьбе с малярией путем уничтожения комаров достигли успеха в некоторых областях. Когда-то малярия была распространена в США и Южной Европе, но осушение болот и улучшение санитарных условий, вместе с контролем и лечением зараженных людей, вывели эти области из ряда небезопасных. Например, в 2002 году в США было зарегистрировано 1059 случаев малярии, в том числе 8 смертей. С другой стороны, не удается искоренить малярию во многих частях света, в первую очередь в развивающихся странах - проблема наиболее распространена в Африке.
Эффективным химическим препаратом против комаров зарекомендовал себя ДДТ. Он был разработан во время Второй мировой войны как первый современный инсектицид. Сначала его использовали для борьбы против малярии, а затем он распространился и на сельское хозяйство. Со временем контроль за численностью сельскохозяйственных вредителей, вместо уничтожения комаров, стал преобладать в использовании ДДТ, особенно в развивающихся странах. На протяжении 1960-х количество свидетельств негативных последствий его неправильного применения увеличилось, что в конце концов привели к запрету ДДТ во многих странах в 1970-х. До этого времени его широкое использование уже привело к появлению стойких к воздействию ДДТ популяций комаров во многих областях. Но сейчас есть перспектива возможного возврата ДДТ. ВОЗ сегодня рекомендует использовать ДДТ против малярии в эндемичных областях. Наряду с этим, предлагается применять альтернативные инсектициды в областях, где комары устойчивы к ДДТ, чтобы контролировать эволюцию резистентности.
Противокомариные сетки и репелленты
Противокомариные сетки помогают оградить людей от комаров и тем самым значительно уменьшить количество инфицирований и передачу малярии. Сетки - не идеальный барьер, поэтому они часто используются вместе с инсектицидом, который распыляется, чтобы убить комаров перед тем, как они найдут путь через сетку. Поэтому сетки, пропитанные инсектицидами, намного более эффективны.
Для персональной защиты также эффективны закрытая одежда и репелленты. Репелленты подразделяются на две категории: натуральные и синтетические. Распространенные натуральные репелленты - эфирные масла некоторых растений.
Трансгенные комары
Рассматриваются несколько вариантов возможных генетических модификаций генома комара. Один из потенциальных методов контроля численности комаров - метод выращивания бесплодных особей. Сейчас достигнут значительный прогресс в получении трансгенных или генетически изменённых комаров, стойких к малярии. В 2002 году две группы исследователей уже объявили о разработке первых линий подобных комаров.
Разработка вакцин
Ведутся разработки и клинические испытания различных вакцин от малярии.
В июле 2015 года Европейское агентство лекарственных средств выпустило позитивное мнение на вакцину «Москирикс» (Mosquirix ) от Plasmodium falciparum, также широко известную как «RTS, S/AS01», разработанную британской фармацевтической компанией GlaxoSmithKline и проверенную более чем на 15 тысячах детей. Вакцина показала эффективность около 30-40% при четырехкратном введении (в 0, 1, 2 и 20 месяцев). Публикация европейского агентства поспособствует получению разрешений на применение в африканских странах. Всемирная организация здравоохранения изучит, насколько безопасно использование вакцины детьми, которые наиболее подвержены этой болезни, применение вакцины в отдельных государствах ожидается в 2017 году. Вакцина, вероятно, сможет стать дополнением к множеству мер, принимаемых для борьбы с малярией.
Заключение
Малярия всегда была и остаётся одной из очень сложных проблем в медицине. В этом реферате я кратко рассказала о героических поступках учёных, которые ценой собственной жизни смогли спасти миллионы людей от такого страшного заболевания, и благодаря которым медицина смогла значительно продвинуться вперёд. Делая эту работу, я больше узнала о причинах заболевания, методах диагностики малярии, её лечения и профилактики.
Список литературы
1. Блинкин С.А. Героические будни медиков. - М.: Медицина, 1980.
2. Глязер Г. Драматическая медицина. Опыты врачей на себе. Издание второе. Пер. с нем. В. Хорохордина. Предисл. и научн. ред. Б.Д. Петрова. - М.: Молодая гвардия, 1965.
3. Тропические болезни: Учебник / Под ред. Е.П. Шуваловой. - М.: Медицина. - 1989. - С. 216-245.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Маляриологическая ситуация в мире. Достижения Рональда Росса и Батиста Грасси в истории изучения малярии. Данные Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) по заболеваемости малярией. Механизм передачи малярии. Основные меры по борьбе против малярии.
курсовая работа , добавлен 15.06.2011
Общая характеристика и причины возникновения аллергии. Этиология и патогенез аллергии у детей. Особенности диагностики, лечения и вакцинации детей с данным заболеванием. Профилактика аллергических болезней, методы народной медицины и их эффективность.
реферат , добавлен 24.12.2013
Лептоспироз как остро протекающая природно-очаговая болезнь животных многих видов и человека, ее клиническая картина и первые симптомы, распространение в природе. Пути заражения данным заболеванием и его передача. порядок диагностирования и лечения.
курсовая работа , добавлен 25.02.2011
Сепсис как генерализованное инфекционное заболевание, пути заражения им новорожденных, возбудители и способствующие факторы. Клиническая картина протекания сепсиса, его классификация в зависимости от входных ворот и возбудителя, профилактика и лечение.
реферат , добавлен 06.06.2009
презентация , добавлен 01.07.2015
Понятие и общая характеристика, предпосылки возникновения и факторы риска развития варикозного расширения вен, симптомы и клиническая картина. Методы исследования данного заболевания, методы его диагностики и подходы к лечению. Принципы профилактики.
презентация , добавлен 14.11.2014
Органов человека подверженных поражению туберкулезом. Возбудитель инфекции, пути ее передачи, источники заражения. Факторы развития и клиническая картина заболевания. Методы профилактики и способы определения заражения. Факторы риска для маленьких детей.
презентация , добавлен 25.03.2015
Понятие газовой гангрены, ее сущность и особенности, причины и предпосылки возникновения заболевания. Стадии развития и инкубационный период развития газовой гангрены, особенности ее первых проявлений. Клиническая картина заболевания и методы его лечения.
реферат , добавлен 21.02.2009
СПИД как финальная стадия инфекционного заболевания, называемого вирусом иммунодефицита человека. История возникновения СПИДа. Первые описания болезни. Группы риска, пути заражения, этапы развития болезни. Основные направления профилактики, методы борьбы.
презентация , добавлен 24.04.2015
Возбудители трех-, четырехдневной и тропической видов малярии. Циклы развития малярийного плазмодия, совершаемые в организмах человека (шизогония) и комара (спорогония). Инкубационный период и симптомы заболевания. Его диагностика, профилактика и лечение.
4.15. Как Вы думаете, почему уничтожение малярии оказалось относительно простым делом по сравнению с уничтожением клещевого энцефалита? (ШБО, 9 кл., 1979 г.)
4.16. Чем могут вызываться периодические вспышки и падения численности у многих животных умеренных и приполярных широт? Почему в тропиках, как правило, резких колебаний численности не происходит? (ШБО, 10 кл., 1981 г.)
4.17. При увеличении плотности популяции какого-либо вида с определенного момента дальнейший прирост численности все более замедляется. Укажите основные факторы, обусловливающие это явление.
(ШБО, 10 кл., 1977 г.)
4.18. В каких случаях вероятность для данной особи оставить потомство зависит и в каких не зависит от численности других особей того же вида? (ШБО, 10 кл., 1987 г.)
Ответ. Стоит оговорит» что под термином «численностьь обычно понимают численность популяции на некоторой территории, то есть, строго говоря, плотность популяции. Репродуктивный успех отдельной особи чаще всего связан с плотностью популяции. Прежде всего такая связь осуществляется путем внутривидовой конкуренции. Различают два типа конкуренции, то есть азаимоотрицательного воздействия одних особей на другие: совместную эксплуатацию одних и тех же ресурсов и непосредственное взаимодействие между особями либо
путем прямых физических контактов, либо путем выделения во внешнюю среду тех или иных веществ, оказывающих отрицательное воздействие на других особей.
Оба этих типа взаимодействий могут снижать плодовитость особей и выживаемость потомства при увеличении плотности популяции. Очень многие насекомые, планктонные ракообразные и другие беспозвоночные при высокой плотности популяции снижают плодовитость из-за нехватки пищи. Для млекопитающих более характерно снижение плодовитости в результате стресса при перенаселенности. Этот стресс возникает, если частота прямых контактов между особями становится слишком высокой. Например, у многих грызунов при высокой плотности популяции могут рассасываться эмбрионы, находящиеся в утробе матери.
В то же время в ряде случаев и низкая численность популяции может отрицательно влиять на успех размножения отдельной особи. Это справедливо для тех животных, которые ведут стадный образ жизни либо проявляют те или иные формы кооперативного поведения при добывании пищи и защите от врагов. При слишком низкой численности популяции такие животные будут иметь меньше шансов оставить потомство. Кроме того, для многих животных и растений, особенно тех, которые живут разреженно и не достигают высокой численности, существенным фактором, ограничивающим интенсивность размножения, может оказаться отсутствие полового партнера. И если растения часто имеют в запасе самоопыление или вегетативное размножение, то многие животные не смогут оставить потомство, если плотность у популяции окажется ниже некоторого уровня.
В каких же случаях вероятность оставить потомство не зависит от плотности популяции? Это может быть в случае, если внутривидовая конкуренция отсутствует (пища и другие ресурсы находятся в избытке), особи существуют сами по себе, слабо взаимодействуя с сородичами, и в то же время либо их численность достаточно велика для того, чтобы встреча с партнером не составляла трудностей, либо данные организмы способны размножаться путем самооплодотворения, партеногенеза или вегетативно.
– трансмиссивная протозойная инфекция, вызываемая патогенными простейшими рода Plasmodium и характеризующаяся приступообразным, рецидивирующим течением. Специфическими симптомами малярии служат повторные приступы лихорадки, гепатоспленомегалия, анемия. В течении лихорадочных приступов у больных малярией четко прослеживаются сменяющие друг друга стадии озноба, жара и пота. Диагноз малярии подтверждается при обнаружении малярийного плазмодия в мазке или толстой капле крови, а также результатами серологической диагностики. Для этиотропной терапии малярии используются специальные противопротозойные препараты (хинин и его аналоги).
Общие сведения
Причины малярии
Инфицирование человека происходит при укусе инвазированной самкой комара, со слюной которой в кровь промежуточного хозяина проникают спорозоиты. В организме человека возбудитель малярии проходит тканевую и эритроцитарную фазы своего бесполого развития. Тканевая фаза (экзоэритроцитарная шизогония) протекает в гепатоцитах и тканевых макрофагах, где спорозоиты последовательно трансформируются в тканевые трофозоиты, шизонты и мерозоиты. По окончании этой фазы мерозоиты проникают в эритроциты крови, где протекает эритроцитарная фаза шизогонии. В клетках крови мерозоиты превращается в трофозоиты, а затем в шизонты, из которых в результате деления вновь образуются мерозоиты. В конце такого цикла эритроциты разрушаются, а высвободившиеся мерозоиты внедряются в новые эритроциты, где цикл превращений повторяется вновь. В результате 3-4-х эритроцитарных циклов, образуются гаметоциты – незрелые мужские и женские половые клетки, дальнейшее (половое) развитие которых протекает в организме самки комара Anopheles.
Пароксизмальный характер лихорадочных приступов при малярии связан с эритроцитарной фазой развития малярийного плазмодия. Развитие лихорадки совпадает с распадом эритроцитов, высвобождением в кровь мерозоитов и продуктов их обмена. Чужеродные для организма субстанции оказывают общетоксическое воздействие, вызывая пирогенную реакцию, а также гиперплазию лимфоидных и ретикулоэндотелиальных элементов печени и селезенки, приводя к увеличению этих органов. Гемолитическая анемия при малярии является следствием распада эритроцитов.
Симптомы малярии
В течении малярии выделяют инкубационный период, период первичных острых проявлений, вторичный латентный период и период рецидивов. Инкубационный период при трехдневной малярии и овале-малярии длится 1-3 недели, при четырехдневной - 2-5 недель, при тропической - около 2-х недель. Типичными клиническими синдромами для всех форм малярии служат лихорадочный, гепатолиенальный и анемический.
Заболевание может начинаться остро или с непродолжительных продромальных явлений - недомогания, субфебрилитета, головной боли. В течение первых дней лихорадка носит ремиттирующий характер, в дальнейшем становится интермиттирующей. Типичный пароксизм малярии развивается на 3-5-й сутки и характеризуется последовательной сменой фаз: озноба, жара и пота. Приступ начинается обычно в первой половине дня с потрясающего озноба и нарастания температуры тела, которые вынуждают больного лечь в постель. В эту фазу отмечается тошнота, головные и мышечные боли. Кожа становится бледной, «гусиной», конечности холодными; появляется акроцианоз.
Через 1-2 часа фаза озноба сменяется жаром, что совпадает с повышением температуры тела до 40-41 °С. Возникают гиперемия, гипертермия, сухость кожи , инъекция склер, жажда, увеличение печени и селезенки. Может отмечаться возбуждение, бред, судороги, потеря сознания. На высоком уровне температура может удерживаться до 5-8 и более часов, после чего происходит профузное потоотделение, резкое снижение температуры тела до нормального уровня, что знаменует собой окончание приступа лихорадки при малярии. При трехдневной малярии приступы повторяются каждый 3-й день, при четырехдневной – каждый 4-й день и т. д. К 2-3-й неделе развивается гемолитическая анемия, появляется субиктеричность кожи и склер при нормальной окраске мочи и кала.
Своевременное лечение позволяет остановить развитие малярии после 1-2 приступов. Без специфической терапии продолжительность трехдневной малярии составляет около 2 лет, тропической - около 1 года, овале-малярии - 3-4 года. В этом случае после 10-14 пароксизмов инфекция переходит в латентную стадию, которая может длиться от нескольких недель до 1 года и дольше. Обычно через 2-3 месяца видимого благополучия развиваются ранние рецидивы малярии, которые протекают так же, как острые проявления болезни. Поздние рецидивы возникают через 5-9 месяцев - в этот период приступы имеют более легкое течение.
Осложнения малярии
Малярийный алгид сопровождается развитием коллаптоидного состояния с артериальной гипотонией , нитевидным пульсом, гипотермией, снижением сухожильных рефлексов, бледностью кожных покровов, холодным потом. Нередко возникают поносы и явления дегидратации. Признаки разрыва селезенки при малярии возникают спонтанно и включают в себя кинжальную боль в животе с иррадиацией в левое плечо и лопатку, резкую бледность, холодный пот, снижение АД, тахикардию , нитевидный пульс. По данным УЗИ выявляется свободная жидкость в брюшной полости. При отсутствии экстренного оперативного вмешательства быстро наступает смерть от острой кровопотери и гиповолемического шока .
Своевременная и правильная терапия малярии приводит к быстрому купированию клинических проявлений. Летальные исходы при проведении лечения возникают примерно в 1% случаев, как правило, при осложненных формах тропической малярии.
До недавнего времени шли дискуссии о том, является ли тропическая малярия эндемичной (местной) болезнью для Южной Америки или она завезена из Африки вместе с черными рабами. Как вы думаете, какие данные можно использовать, чтобы решить этот спор?
Подсказка 1
Сейчас этот спор считается решенным. Подумайте, какие данные (полученные с помощью новых методов) появились за последние 20 лет и позволили поставить в этом споре точку.
Решение
В наши дни тропическая малярия (возбудитель которой — Plasmodium falciparum ) во многих районах Южной Америки, несомненно, является эндемичным (или эндемическим) заболеванием, то есть сохраняется в местных популяциях без притока больных извне. Надеюсь, из условия было понятно, что речь идет о времени проникновения малярии в Южную Америку: произошло ли оно после открытия Нового Света европейцами и начала работорговли или до этих событий?
Все считают, что родина тропической малярии — Африка. В пользу этого говорит множество фактов.
2. Генетическое разнообразие человеческих линий P. falciparum (как и генетическое разнообразие людей) наибольшее в Африке и постепенно падает по мере удаления от нее. Обычно самое большое генетическое разнообразие характерно для центра происхождения вида, где он существует наиболее длительное время (хотя на него, конечно, могут влиять и другие факторы).
3. Многие вредные мутации, защищающие гетерозиготных носителей от тропической малярии, достигают высокой частот в Африке и/или ближайших к ней районах Азии. Это означает, что и здесь эта болезнь длительное время действовала как важный фактор отбора.
Итак, тропическая малярия попала из Африки на другие континенты. Но когда и как она проникла в Новый Свет? В принципе, есть три основных сценария. Первый — она попала туда из северной Евразии при первичной миграции людей в Америку. На первый взгляд, этот сценарий фантастичен — считается, что тропическая малярия длится не более 1,5-2 лет, а за такое время на фоне довольно холодного климата больной вряд ли через Берингию мог достигнуть района, где малярию могут передавать анофелесы. Но на самом деле P. falciparum иногда живет в больном до 10-13 лет, так что все-таки можно представить, как зараженный человек мог преодолеть две-три тысячи километров вдоль западного побережья Северной Америки и «донести» своего возбудителя до подходящих переносчиков. Второй, гораздо более вероятный сценарий — проникновение малярии в Северную или Южную Америку при доколумбовых трансокеанских контактах. Наконец, третий вариант — проникновение тропической малярии после «открытия» Америки европейцами (причем ее могли занести не только рабы-африканцы, но и сами европейцы, так как тропическая малярия была широко распространена в Средиземноморье).
Многим археологам и историкам почему-то хотелось найти малярию в доколумбовой Америке (видимо, как свидетельство доколумбовых контактов со Старым светом). Но свидетельств о ее наличии на самом деле было очень мало. В некоторых работах, правда, сообщалось о наличии возбудителей малярии (не тропической) в мумиях доколумбовой эпохи возрастом 1700 лет. Их выявляли с помощью антител. Работ, подтверждающих это с помощью современных молекулярных методов, мне найти не удалось (может быть, одна из причин — труднее стало изучать мумии из-за политкорректности).
Другой довод — использование индейцами коры хинного дерева для лечения малярии — очень слабо обоснован. Европейцы узнали про хинное дерево спустя 150-200 лет после открытия Америки, привезли его в Европу как противомалярийное средство иезуиты, и они же, вполне возможно, открыли его противомалярийное действие. Индейцы до контакта с европейцами, видимо, использовали кору. Но для чего — неизвестно. Неизвестно также, с каких времен это началось — никаких следов коры не находили при раскопках. Нет упоминаний о хинном дереве и о болезнях с симптомами малярии в сохранившихся письменных источниках инков. Дополнительный исторический аргумент против наличия «доколумбовой» малярии — то, что европейцы в начальный период освоения Америки мало страдали от инфекций. От завезенных инфекций, как известно, вымерло как раз местное население. При освоении экваториальной Африки всё было с точностью до наоборот: европейцы мерли как мухи от малярии и желтой лихорадки.
Возможно, главный аргумент против раннего проникновения малярии в Америку, который можно было предъявить до недавнего времени, — это практически полное отсутствие среди местных (индейских) этнических групп генетических вариантов, повышающих устойчивость к малярии. Но сейчас точку в споре поставила генетика самих плазмодиев. В недавнем обширном исследовании были изучены популяции P. falciparum из разных районов Африки, откуда везли рабов, и из разных районов Южной Америки — тех, куда их везли (см. E. Yalcindag et al., 2012. Multiple independent introductions of Plasmodium falciparum in South America). Удалось установить, что почти наверняка все американские популяции недавно отделились от африканских. Интересный новый результат — что было два заноса. Одна линия плазмодиев проникла из Африки в бывшую испанскую империю (через Вест-Индию и территорию современной Мексики и Колумбии), а другая — в бывшую португальскую империю, на территорию современной Бразилии. Никаких следов древних изолированных популяций плазмодиев найти не удалось. Итак, все-таки рабы...
Послесловие
Совсем упрощенно рассматривая мнения ученых об истории болезней, можно выделить две крайние позиции. Согласно первой, все «человеческие» болезни возникли недавно и передались человеку от одомашненных животных в период неолитической революции или еще позднее. Довольно последовательно проводит эту точку зрения Д. Даймонд в своей известной книге «Ружья, микробы и сталь» . В одной из таблиц он приводит данные, из которых следует, что малярию люди якобы получили от кур и уток, а туберкулез и оспу — от коров. Даймонд не слишком виноват: в конце 90-х, в момент выхода в свет первого издания книги, так действительно думали многие ученые (хотя были и другие точки зрения, о которых Даймонд умалчивает).
Неверными оказались оба этих крайних мнения. Так, оказалось, что ближайший к человеческому вирусу оспы патоген — вовсе не вирус коровьей оспы, а вирус одного из видов африканских грызунов. Туберкулез возник как современная человеческая болезнь от «прототуберкулезной» инфекции где-то на территории Африки не менее 70 000 лет назад (возможно, намного раньше) и скорее передался от человека предкам коров и другим копытным, чем наоборот.
Совершенно неожиданным (если верить «последним научным данным») оказалось появление чумы. Этот грозный микроб действительно появился, видимо, всего около 10 000 лет назад, но вне всякой связи с возникновением сельского хозяйства, синантропных грызунов и популяций людей с высокой плотностью. Он возник из предкового вида (возбудителя иерсиниоза), скорее всего, в популяциях сурков в Центральной Азии. Главным приобретением нового микроба стала плазмида , на которой закодирован белок-протеаза Pla (см. Daniel L. Zimbler et al., 2015. Early emergence of Yersinia pestis as a severe respiratory pathogen , а также Черная смерть. История о том, как безобидная бактерия стала беспощадной убийцей). За счет этого белка бактерия приобрела способность размножаться в легких, а за счет последующей единственной аминокислотной замены в этом белке — распространяться из легких по всему организму человека.
Но когда произошел этот переход, то есть когда возникла «человеческая» малярия? Оказывается, точного ответа на этот вопрос до сих пор нет. Трудно откалибровать «молекулярные часы» по имеющимся данным (возникающие проблемы ярко описаны в статье F. Prugnolle et al., 2011. A fresh look at the origin of Plasmodium falciparum, the most malignant malaria agent). Оценки варьируют примерно от 10 000 лет до 300 000 лет и более. Столь же загадочна и история расселения P. falciparum по Евразии. В одних статьях предполагается, что он расселялся параллельно с ранними миграциями человека, то есть 70 000-50 000 лет назад. Один из доводов в пользу этой точки зрения — падающее генетическое разнообразие людей и плазмодиев по мере удаления от Африки. Другие авторы считают, что каждая «исконно местная» популяция людей в Евразии приобрела «свою» малярию уже после заселения «своей» территории (см., например, обзорную статью R. Carter and K. N. Mendis. Evolutionary and Historical Aspects of the Burden of Malaria). Основной довод — многие мутации, связанные с устойчивостью к малярии, в разных популяциях входят в состав разных гаплотипов . Значит, они приобретены независимо, а не унаследованы от общих африканских предков. В общем, тут молекулярным биологам еще будет чем заняться. Как ни странно, обе точки зрения могут оказаться правильными (подумайте, почему).
Ну и напоследок — о практическом значении всех этих «игр разума», таких как, например, изучение помёта горилл для выделения ДНК плазмодиев. Две вещи почти очевидны. Главное — раз в популяциях диких приматов постоянно присутствует P. falciparum , способный заражать людей, о полном уничтожении малярии рано будет говорить, даже если удастся вылечить всех больных. Кроме того, процент заражения малярией среди шимпанзе и горилл оказался чрезвычайно высоким. Это означает, что даже в мелких и сильно изолированных популяциях тропическая малярия может эффективно распространяться. А это, в свою очередь, может пролить новый свет на ее историю.
