Чума. Частина 1. Як все почалося

Приблизно п'ятнадцять тисяч років тому (датування сильно різняться, але це не принципово) на території сучасної Монголії в глибоких темних і теплих нірках зібралися три головні дійові особи нашої історії: бабак тарбаган, блоха і псевдотуберкульозна паличка Yersinia pseudotuberculosis.

Паличка ця - анаеробна (кисень їй не потрібний) морозостійка бактерія-сапрофіт, споживач мертвої органіки. Вона живе в екскрементах, розкладає поховані в землі трупи і, при нагоді, може паразитувати в кишечнику теплокровних, для чого має запасний набір властивостей, що запускаються при температурі 37 градусів. На сонці і від висушування швидко гине. Від організму до організму не передається, викликає пронос, при попаданні в кровоносну систему - вбивається фагоцитами, туберкульоз не викликає. Але, ось цей нуднуватий поїдач трупів і бабачого навозу - прямий предок Yersinia pestis, чумної палички. У бабачій норі йому живеться цілком нормально: темно, взимку температура вище нуля, і бабак викопав у себе там спеціальну відводку під туалет. Будував він туалет, а вийшла їдальня для Yersinia Pseudotuberculosis. Там же в норі живе величезна колонія бліх: для них тарбаган - їжа, транспорт та рідний дім. Дорослі блохи живуть на блоховозі-бабаку, а личинки повзають по підстилці. Взимку в Монголії холодно, і у тарбагана, який впав у сплячку, в нірці справжній мороз. Єдине тепле місце - ніс, якій він зігріває лапками і час від часу випускає струми ледве теплого (температура тіла в сплячці близько 5 градусів) повітря з маленьких ніздрів. Там і збирається вся блошина тусовка, покусує сплячого бабака за ніс і облизує виступаючу кров. А лапи, що гріють бабакову мордочку, всі в застарілому посліді, в якому живе псевдотуберкульозна паличка.

І так, сезон за сезоном, тисячоліття за тисячоліттям, бактерію, яка не вміє боротися з захисниками кровоносної системи, прямо в морду штовхають до цих захисників, ослаблених низькою температурою, пропонуючи в нагороду поживні клітини крові. А ті, хто не помер взимку, раз по раз проходять іспит на виживання у захисних системам бабака, що прокинувся і потеплів. Поступово був придбаний набір генів, що дозволяють блокувати сигнали тривоги імунних клітин, хитро проникати в лімфатичну систему, пожирати все навколо і активно розмножуватися.

Страшна хвороба, яка забрала життя сотень мільйонів людей і неодноразово змінювала історію багатьох країн, виникла тільки тому, що десь в безлюдних степах Забайкалля місцеві бабаки лягали в зимову сплячку з немитими лапками.

Доктор біологічних наук Микола Володимирович Тимофєєв-Ресовський якось сказав: "На питання - хто прогресивніший: чумна бацила або людина - до сих пір немає переконливої ​​відповіді".

Людина, безсумнівно, влаштована в мільйон разів складніше, але якщо подивитися на ситуацію з точки зору саме еволюційної успішності, то лідера виділити вже не так і просто.

Чумна бацила - це молодий вид, який активно розвивався та за порівняно короткий час поширився по всій земній кулі і диверсифікував себе на безліч тварин, нескінченно далекий від вимирання, незважаючи на всі зусилля протиепідеміологічних служб провідних світових країн. Завдання щодо повного знищення чуми сучасна медицина навіть не береться ставити, в той час як чума декілька разів (якщо точніше, то тричі) замахувалася на все людство в цілому.

Чумна паличка тисячоліттями використовувала популяції людини як джерело харчування, часом завдаючи їм страшну втрату. Зараз це припинено завдяки антибіотикам і продуманим глобальним епідеміологічним заходам. Але сама по собі чума продовжує процвітати - у неї ж є й інші господарі.

Працює все це приблизно так: Вас кусає інфікована чумною паличкою блоха і відригує трошки юшки в кров. Паличка чуми двоконтурна, і зовнішній контур повідомляє першому зустрічному фагоциту (бойцю імунної системи), що він має справу з не дуже-то небезпечною бактерією-порушником, яку необхідно терміново з'їсти. Після того, як фагоцит поглинає бактерію, то повинен, по-хорошому, початися процес фагоцитозу («перетравлення»), але не у випадку з Yersinia pestis. Вона випускає антиген, який блокує цей процес, і сама починає розкладати захисну клітку. Після того, яка палочка нажерлася та ситно відригнула токсини - продукти розпаду, вона завмирає в очікуванні наступного «Охотника». Фактично, чумна паличка є внутрішньоклітинним паразитом: на відміну від свого предка, поза клітиною харчуватися і переміщатися вона не може. Прикол в тому, що поки Pestis весело грається всередині фагоциту, той не поспішаючи дрейфує до лімфовузла, де повинен отримати цілевказівки і пройти техобслуговування. І коли з цим фагоцитом буде покінчено, паличка виявиться в оточенні клітин, кожна з яких має її поглинути - і потім загинути. Pestis жере, ділиться, жере, ділиться - і так до нескінченності. Бубон в паху, на шиї, під пахвами - це лімфатичні вузли, переповнені гноєм - мертвими останками лімфатичної системи, які кишать мільйонами чумних паличок. Якщо бубони прорвуться назовні, пацієнт може вижити, якщо пощастить. Якщо вони прорвуться всередину, виплеснув всю цю погань в кров і м'які тканини, то, в цілому, варіантів вже не буде: загальний сепсис, система регулювання згортання крові розвалюється, в одних судинах дірки, в інших - тромби, тиск падає, і жити залишилося менше доби. Симптоми інтоксикації наростають на очах: ​​найсильніший озноб, м'язові болі, сплутаність свідомості. Але і це ще не найгірше: у декого чумна паличка встигне досягти легень, де викличе некроз тканин і гостру пневмонію. У людини почнеться кашель з кров'ю - і кількість виділеного мокротиння з кров’ю величезне. Хворий згорає протягом декількох днів, але при цьому як пульверизатор безперервно випускає в простір сиропчик "гній-кров-чума", заражаючи оточуючих відразу ж легеневою формою чуми. Перебуваючи поруч з хворим без захисного костюма не захворіти неможливо, а летальність легеневої форми становить близько 100%. Як верхова пожежа, легенева форма мчала по середньовіччю, перетворюючи міста і села в набиті трупами пустки. Правда, саме стовідсоткова летальність і заважала цій формі чуми завершити розпочате: убивши населення замкнутої громади в найкоротші терміни, вона вщухала, як багаття без палива, і ті, хто жив від цього місця більш ніж в п'яти днях шляху, могли відчувати себе у відносній безпеці... Але...

Але до тих пір, поки до цих сусідів не приповзала на щурячих шкурах бубонна форма: не така швидка, не така ефективна - з летальністю «всього» близько 60%, вона, тим не менш, могла на багато місяців затриматися в поселенні, вбиваючи людей і змушуючи інфікованих розбігатися по околицях. Сам хворий бубонною формою був не дуже-то і небезпечний, якщо його не чіпати і після смерті спалити труп - але рятуватися з поселення він міг на ослику, в якому вже їхали «пасажири». Крім того, думка про те, що з лежачого на дорозі покритого виразками трупа небезпечно знімати одяг і чоботи, не була очевидною для мародерів того часу.

Взагалі кажучи, чумна паличка може проникнути в організм людини через будь-які слизові оболонки: наприклад, невидима крапелька потрапила в око або через воду, з їжею, через ранки на шкірі, але абсолютна більшість заражень чумою відбувається блошиним або легеневим шляхом.

При дослідженні чумного поховання жителів Марселя археогенетики змогли витягти фрагменти ДНК і по ним реконструювати геном чумної палички, яка в 1720-1722 роках погубила більше 100 тисяч жителів Марселя і його околиць.

Зуб - найщільніша частина тіла людини, відмінно зберігається після смерті і має кровоносні судини. Саме там велика ймовірність знайти залишки бактерій, і саме вивчення зубів людей в древніх похованнях дозволяє простежити історію виникнення і розвитку чуми в людських співтовариствах.

Найстаріші чумні зуби знайдені в Вірменії і належать людині, яка померла приблизно п'ять тисяч років тому.

Між іншим слід нагадати, що чумі властивий поліморфізм і велика кількість штамів. Чума змінюється, набуваючи нових властивостей. Наприклад, та, найперша Yersinia pestis передавалася повітряно-крапельним шляхом, не вміла взаємодіяти з блохами, не вражала лімфатичну систему, не викликала таку масову смертність...

В зубах людини, яка померла 3800 років тому на території сучасної самарської області, була знайдена вже трохи інша чумна бацила. Вона позбулася джгутиків, які ще зберігалися у неї від предка-псевдотуберкульозу, втративши можливість рухатися, але зате навчилася жити в шлунках у бліх, викликати бубони та інші форми.

Вважається, що обидві ці форми існували і розвивалися паралельно якийсь час, але все сучасні штами чуми мають самарських предків. Чим не привід для гордості?!

Вивчення зубів померлих людей дозволило точно визначити, що «чума Антоніна» у другому столітті нашої ери була насправді віспою, афінська чума в VI столітті до нашої ери - тифом, але, не викликаючи до певного моменту епідемій, відображених в письмових джерелах, чума існувала і еволюціонувала.

У Yersinia pestis medievalis, що викликала згодом Юстиніанову чуму, чорну смерть і наступні спалахи, додався дуже цікавий механізм взаємодії з блохами, придивимося до нього.

Уявіть собі молодого, життєрадісного і енергійного ховраха на ім'я Руперт, на якому живе і розмножується велика дружна колонія бліх. У порядку експерименту спробуємо заразити Руперта бубонної чумою, додавши йому в кровотік кілька чумних бактерій за допомогою ін'єкції. Пару днів його організм буде успішно чинити опір хвороби, втрачаючи бійців імунної системи і накопичуючи чумні палички, але на третій день бідолаха Руперт, знесилений від високої температури, вирішить не піти на роботу і залишиться в нірці. До цього моменту його колонія бліх також інфікована Yersinia pestis - у кожної блохи в шлунку вже міститься деяка кількість чумних бактерій, але блохи відчувають себе добре, сповнені оптимізму і впевненості в завтрашньому дні.

І зовсім даремно: нещасний Руперт помре у своїй нірці ближче до вечора, прирікаючи всю блошиний сім'ю на смерть на двометровій глибині, а слідом за ним загинуть і всі чумні палички. Але бідолаха Руперт помер ні за що.

Використаємо його як наочний посібник, щоб зрозуміти, чому саме штам 1346 року був настільки винищувально успішний. Річ у тім, поки Руперт (мир праху його) був живий, і тільки роздумував, чи не взяти йому лікарняний - він бліх цілком влаштовував, і вони зберігали йому вірність аж до самого останнього моменту, поки він не помер у себе в норі. Таким чином, крихітна іскорка чумної пожежі згасла, не давши вогню, як це бувало вже мільйон разів. Навіть якби нещасний Руперт закінчив свої дні не в нірці, а де-небудь в поле - який відсоток бліх знайшли б собі нових господарів? Скільки часу б це відняло? Ефективність бліх, як засобу доставки чуми була досить висока - але потенціал для модернізації, як виявилося, був.

Технологія утворення «чумного блоку».

С - стравохід, СШ- стравохідошлунок (як складно влаштована блоха! У людей такого немає), Ш - шлунок

 

Отже, Yersinia Pestis (Medivalis), результат нескінченної низки еволюційних ітерацій і величезного, фундаментального невезіння жителів чотирнадцятого століття. На своєму зовнішньому контурі ця зараза отримала виступи, які як реп'ях зчіплювалися з такими ж виступами сусідніх бактерій, утворюючи в стравоході і вхідний частини блошиного шлунка «греблю», начебто тонкої білої пленочки. Вся отримана кров цієї греблею затримувалася, і основна частина - зригувалася назад, збагачена живильними бактеріями чуми, частина йшла на прокорм жителям греблі, і лише незначна кількість потрапляла в шлунок.

Таким чином блоха «чуміла». Не в силах насититися, вона кусала знову і знову, змінювала господаря, кусала нового, потім ще одного, і ще й так далі. Блоха в кінці кінців вмирала від голоду, коли стравохід опинявся повністю перекритий, але до цього моменту вона служила справі поширення чуми з максимальною ефективністю.

Попереду у героїні нашої статті довга історія, повна перемог і завоювань. Нарешті, в 541 році нашої ери, за часів правління візантійського імператора Юстиніана I, її час настав, і почалася перша загальноєвропейська бійня.

Але про це у наступній частині...