Ақпарат

Сезімтал организмдер паразиттердің қарсылықты жеңуіне қалай кедергі жасайды?

Сезімтал организмдер паразиттердің қарсылықты жеңуіне қалай кедергі жасайды?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Bt жүгері бұршақтарды өлтіру үшін генетикалық түрде өзгертілген, бірақ «ережелер фермерлерден кәдімгі сорттарды да отырғызуды талап етеді, бұл бұрғылаушылардың төзімді болуын тоқтатуға арналған». -Дереккөз

Сезімтал организмдер паразиттердің хосттың қарсылығын жеңуіне қалай кедергі жасайды?


Барлық өсімдіктер белгілі бір паразиттерге төзімді ортада бұл қарсылыққа қарсы механизмі бар сирек тұқымда еркін ойнайды - азық көп және бәсекелестік жоқ. Дегенмен, төзімділігі жоқ өсімдіктерде бұл сирек кездесетін паразит тұқымы осы қарсылыққа қарсы механизмі жоқ паразиттермен салыстырғанда қолайсыз болуы мүмкін (тіпті олар қорғаныс механизміне энергияны ысырап етпегендіктен де). қажет).

Төзімді және төзімді өсімдіктерді араластыра отырып, механизмі барлардың дамуына жол бермеу үшін қорғаныс механизмінсіз паразиттердің бәсекелестігін жеткілікті түрде сақтауға болады. Бұл жұмыстағы табиғи іріктеу :)


Сезімтал организмдер паразиттердің қарсылықты жеңуіне қалай кедергі жасайды? - Биология

Кіріспе

Алдыңғы тараулар негізінен ауру қоздырғышы болып табылатын организмдерге бағытталған. Аз мөлшерде сау адамдарда болуы мүмкін, бірақ олардың көп болуы әдетте патологиялық өзгерістермен байланысты. Осы тараудың бірінші бөлімінде қарастырылған ағзалар белгілі бір жағдайларда ауру тудыруы мүмкін (мысалы, жаңа туған нәрестеде немесе күйзеліске ұшыраған, жарақаттанған немесе иммунитеті төмендеген адамдарда), бірақ әдетте олардың иесімен бейбіт қатар өмір сүреді. Олардың көпшілігі қалыпты дені сау адамда жиі кездесетін және кейбір жағдайларда адам ағзасының қалыпты жұмыс істеуі үшін қажет болатын түрлердің жиынтығын құрайды. Олардың үй иесімен қарым -қатынасы нағыз паразиттер немесе қоздырғыштар деп саналатын түрлермен қызықты салыстырады және осы тараудың соңында симбиотикалық қатынастар мен иесі -паразиттік қатынастардың эволюциясы аясында кеңірек талқыланады.

Қалыпты флора

Неліктен оны қалыпты флора деп атайды?

Флора термині экожүйеде ұжымдық бактериялар мен басқа микроорганизмдер үшін қолданылады, мысалы, адам иесі. Адамдардың денесінде шамамен 10 13 жасуша және олармен байланысты 10 14 бактерия сияқты нәрсе бар, олардың көпшілігі тоқ ішекте. Вирустар, саңырауқұлақтар мен қарапайымдылар сияқты топтардың мүшелері сау адамдарда да жиі кездеседі, бірақ олар резидент организмдердің жалпы санының аз ғана бөлігін құрайды.

Организмдер дененің сыртқы ортаға әсер ететін немесе байланысатын бөліктерінде, атап айтқанда теріде, мұрын мен ауызда, ішек және несеп-жыныс жолдарында болады. Бұл сайттарда кездесетін негізгі организмдер 8.1 сурет. Ішкі мүшелер мен ұлпалар әдетте стерильді.

8.1 сурет Қалыпты флораның мүшелері ретінде пайда болатын организмдердің мысалдары және олардың денеде орналасуы.

(*Ішекте табылғандар егжей -тегжейлі жазылған 8.2 -сурет.)

Қалыпты флора туған кезінде және туғаннан кейін көп ұзамай тез игеріледі және өмір бойы үздіксіз өзгереді

Кез келген уақытта болатын ағзалар адамның жасын, тамақтануын және қоршаған ортаны көрсетеді. Сондықтан қалыпты флораны дәл анықтау қиын, өйткені ол үлкен дәрежеде экологиялық тұрғыдан анықталады. Бұл ғарыштық ұшулар алдында антибиотиктермен емдеу арқылы салыстырмалы түрде бактериологиялық жағынан зарарсыздандырылған NASA астронавттарының деректерімен жақсы суреттелген. Ұшудан кейін олардың флорасының қайта қоныстануына 6 апта ғана уақыт қажет болды, ал қайта қоныстанған түрлер дәл олардың жақын көршілері болды. Дамушы елдердегі балалардың ішек флорасы дамыған елдердің балаларынан айтарлықтай ерекшеленеді. Сонымен қатар, емшек емізетін нәрестелерде асқазан-ішек жолында сүт қышқылды стрептококктар мен лактобактериялар болады, ал бөтелкеден тамақтандырылған балалар организмдердің алуан түрлілігін көрсетеді.

Терінің әртүрлі аймақтары әртүрлі флораны қолдайды

Ашық құрғақ жерлер бактериялар үшін қолайлы орта емес, сондықтан олардың бетінде резидентті организмдер аз, ал ылғалды жерлер (қолтықтар, перинэя, саусақтардың арасында, бас терісі) әлдеқайда көп популяцияны қолдайды. Staphylococcus epidermidis Аэробтардың 90% құрайды және 10 3 - 10 4 /см 2 тығыздықта кездесетін ең таралған түрлердің бірі. Staphylococcus aureus ылғалды аймақтарда болуы мүмкін.

Анаэробты дифтероидтар тері астынан шаш фолликулаларында, тер мен май бездерінде пайда болады, Пропионибактерия безеулері таныс мысал бола алады. Жыныстық жетілу кезінде пайда болатын терінің өзгеруі көбінесе бұл түрдің көбеюіне әкеледі, бұл безеудің пайда болуымен байланысты.

Бірқатар саңырауқұлақтар, соның ішінде Candida, бас терісінде және тырнақ айналасында пайда болады. Олар құрғақ теріде сирек кездеседі, бірақ ылғалды тері қатпарларында инфекцияны тудыруы мүмкін (интертриго).

Мұрын да, ауыз да бактериялармен қатты колонизациялануы мүмкін

Мұндағы бактериялардың көпшілігі анаэробтар. Бұл аймақтарды колонизациялаудың кең тараған түрлеріне стрептококктар, стафилококктар, дифтероидтар мен грамтеріс кокктар жатады. Сау адамдарда кездесетін кейбір аэробты бактериялар потенциалды (мысалы. Стаф. aureus, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Neisseria meningitidis) Candida сонымен қатар потенциалды патоген болып табылады.

Ауыз қуысының шырышты қабаттары тоқ ішектегідей микробтық тығыздыққа ие болуы мүмкін, олардың саны тіннің дымқыл салмағына 10 11/г жетеді.

Тіс кариесі - дамыған елдерде кең тараған жұқпалы аурулардың бірі

Тістер мен тістердің беттерінде анаэробты бактериялар көп болады. Бляшка - бұл организмдер бөлетін полисахарид матрицасына бекітілген бактерия жасушаларының қабығы. Тістерді үнемі тазаламаған кезде, тақта тез жиналуы мүмкін және кейбір бактериялардың белсенділігі, әсіресе Streptococcus mutans, стоматологиялық шірікке (кариес) әкелуі мүмкін, өйткені көмірсулардан ашытылған қышқыл тіс эмальына шабуыл жасай алады. Тіс жегісінің таралуы диетаға байланысты.

Жұтқыншақ пен трахея өздерінің қалыпты флорасын алып жүреді

Жұтқыншақ пен трахея флорасына & альфа- және & бета-гемолитикалық стрептококктар, сонымен қатар анаэробтар, стафилококктар (соның ішінде Стаф. aureus), Neisseria және дифтероидтар. Тыныс алу жолдары организмдердің тыныс алу арқылы жүйелі түрде қабылдануына қарамастан, әдетте өте стерильді. Алайда, клиникалық қалыпты адамдардың көпшілігі саңырауқұлақ тасымалдауы мүмкін Pneumocystis jirovecii (бұрын ретінде белгілі P. carinii) олардың өкпесінде.

Ішекте микроорганизмдердің тығыздығы асқазаннан тоқ ішекке дейін артады

Асқазанда әдетте өтпелі организмдер ғана болады, оның қышқыл рН тиімді тосқауыл болып табылады. Бірақ асқазанның шырышты қабаты қышқылға төзімді лактобактериялар мен стрептококктармен колонизациялануы мүмкін. Helicobacter pyloriасқазан жарасын тудыруы мүмкін (қараңыз Ч. 22), көптеген адамдарда симптомсыз тасымалданады, бактерия шырышта болады және жергілікті қышқыл ортаны бейтараптайды. Жоғарғы ішек аз ғана колонизацияланған (10 4 организм/г), бірақ шажырқайда популяциялар айтарлықтай өседі, мұнда стрептококктар, лактобациллер, энтеробактериялар және Бактероидтар барлығы қатысуы мүмкін. Тоқ ішекте бактериялардың саны өте жоғары (10 11/г бағаланады) және көптеген түрлерін табуға болады (8.2 -сурет). Басым көпшілігі (95-99%) анаэробтар, Бактероидтар әсіресе кең таралған және нәжіс материалының негізгі құрамдас бөлігі E. coli көптеген адамдар да алып жүреді. Бактероидтар және E. coli дененің басқа жерлеріне ауысқанда ауыр ауру тудыруы мүмкін түрлердің қатарына жатады. Зиянсыз қарапайымдылар ішекте де пайда болуы мүмкін (мысалы, Ішек таяқшасы) және оларды жануарлар болғанына қарамастан қалыпты флораның бөлігі ретінде қарастыруға болады.

8.2-сурет Адамның асқазан-ішек жолдарының қалыпты флорасын құрайтын бактериялардың бойлық таралуы, пайда болу жиілігі және тығыздығы.

Уретра екі жыныста да аздап колонизацияланған, бірақ қынап бактериялар мен саңырауқұлақтардың кең флорасын қолдайды.

Екі жыныстағы уретра салыстырмалы түрде жеңіл колонизацияланған, дегенмен Стаф. эпидермис, Стреп. нәжіс және дифтероидтар болуы мүмкін. Қынапта бактериялық және саңырауқұлақ флорасының құрамы жасқа байланысты өзгерістерге ұшырайды:

• Жыныстық жетілуге ​​дейін стафилококктар, стрептококктар, дифтероидтар және E. coli.

• Кейіннен Lactobacillus aerophilus басым, оның гликогенді ашытуы қышқыл рН деңгейін ұстап тұруға жауапты, бұл басқа қынаптық ағзалардың шамадан тыс өсуіне жол бермейді.

Бірқатар саңырауқұлақтар пайда болады, соның ішінде Candidaегер олар вагинальды рН жоғарыласа және бәсекелес бактериялар азайса, патогенді жағдайды тудыруы мүмкін. Қарапайымдылар Trichomonas vaginalis дені сау адамдарда да болуы мүмкін.

Қалыпты флораның артықшылықтары мен кемшіліктері

Қалыпты флораның кейбір түрлері иесіне жағымды әсер етеді

Бұл түрлердің денсаулық үшін маңыздылығы кейде қатаң антибиотикалық терапия кезінде айтарлықтай ашылады. Бұл олардың санын күрт азайтуы мүмкін, содан кейін қожайын енгізілген патогендермен немесе әдетте аз мөлшерде болатын организмдердің шамадан тыс көбеюімен шамадан тыс жүктелуі мүмкін. Клиндамицинмен емдегеннен кейін шамадан тыс өседі Clostridium difficileемделуден аман қалу антибиотиктермен байланысты диареяны немесе одан да маңыздысы псевдомембранозды колитті тудыруы мүмкін.

Қалыпты флора ықтимал патогендердің колонизациясын болдырмайтын әдістерге мыналар жатады:

• Тері бактериялары май қышқылдарын шығарады, олар басқа түрлердің енуіне жол бермейді.

• Ішек бактериялары бактерияға қарсы белсенділігі бар бірқатар факторларды (бактериоциндер, колициндер), сондай-ақ басқа түрлердің пайда болуын болдырмауға көмектесетін метаболикалық қалдықтарды шығарады.

• Қынаптық лактобактериялар басқа организмдердің өсуін тежейтін қышқыл ортаны сақтайды.

• Ішектің қалыпты флорасында кездесетін бактериялардың көптігі экологиялық тауашалардың барлығының дерлік осы түрлерге айналғанын білдіреді, сондықтан олар өмір сүру үшін басқалардан бәсекелес.

Ішек бактериялары органикалық қышқылдарды бөліп шығарады, олар үй иесіне метаболикалық құндылық береді, олар сонымен қатар В дәрумендері мен К дәрумені шығарады, егер диета жеткіліксіз болса, құнды болады. Ішек флорасы қамтамасыз ететін антигендік ынталандыру иммундық жүйенің қалыпты дамуын қамтамасыз етуге көмектеседі.

Қалыпты флора болмаған кезде не болады?

Микробсыз жануарлар ұзақ өмір сүреді, мүмкін, қоздырғыштардың толық болмауына байланысты және кариес дамымайды (қараңыз). Ч. 18). Алайда олардың иммундық жүйесі нашар дамыған және олар енгізілген микробтық патогендерге осал. Туылған кезде адамдар микробсыз, бірақ қалыпты флораны туылған кезде және бірден, иммунологиялық белсенділіктің сүйемелдеуімен алады.

Қалыпты флораның кемшіліктері дененің бұрын зарарсыздандырылған бөліктеріне таралу мүмкіндігінде

• ішек тесілгенде немесе терісі сынғанда

• тіс жұлу кезінде (қашан Streptococcus viridans қанға енуі мүмкін)

• перианальды теріден шыққан организмдер несепағарға көтеріліп, зәр шығару жолдарының инфекциясын тудырғанда.

Қалыпты флораның мүшелері пациенттер инвазивті емге ұшыраған кезде ауруханадан берілетін инфекцияның маңызды себептері болып табылады. Күйіп қалған науқастар да қауіп төндіреді.

Қалыпты флораның ықтимал патогенді мүшелерінің шамадан тыс өсуі флора құрамы өзгерген кезде (мысалы, антибиотиктерден кейін) немесе келесі жағдайларда болуы мүмкін:

• жергілікті ортаның өзгеруі (мысалы, асқазанның немесе қынаптың рН жоғарылауы)

• иммундық жүйе тиімсіз болады (мысалы, ЖИТС, клиникалық иммуносупрессия).

Бұл жағдайда ықтимал патогендер популяция санын ұлғайту немесе тіндерге ену мүмкіндігін пайдаланады, осылайша иесіне зиянды болады. Осындай оппортунистік инфекциялармен байланысты аурулардың есебі берілген 30 тарау.

Симбиотикалық ассоциациялар

Барлық тірі жануарларды басқа организмдер мекен ету ортасы ретінде пайдаланады, олардың ешқайсысы мұндай шабуылдан босатылмайды - бактериялар вирустармен (бактериофагтармен) енеді, ал қарапайым жануарлардың өздерінің флорасы мен фаунасы бар - мысалы, амеба табиғи қожайын болып табылады. Legionella pneumophila инфекция. Эволюция үлкенірек, күрделі және жақсы реттелетін денелерді шығарғандықтан, ол басқа организмдердің колониялануы үшін тіршілік ету ортасы мен санын көбейтті. Ең күрделі денелер, құстар мен сүтқоректілердің (оның ішінде адамдар) әртүрлі ортаны қамтамасыз етеді және ең ауыр колонизацияланған. Екі түр арасындағы қарым-қатынастар – түраралық ассоциациялар немесе симбиоздар – сондықтан бүкіл тіршіліктің тұрақты қасиеті болып табылады.

Қалыпты флора көрсеткендей, ауру адамдар мен микробтар арасындағы түраралық байланыстардың сөзсіз салдары емес. Белгілі бір бірлестіктің нәтижесіне көптеген факторлар әсер етеді және организмдер бір жағдайда патогенді, ал басқа жағдайда зиянсыз болуы мүмкін. Жұқпалы аурудың микробиологиялық негізін түсіну үшін патогенді болуы мүмкін хост -микробтар ассоциациялары коменсализм немесе мутуализм сияқты басқа симбиотикалық қатынастардың контекстінде берік орналасуы қажет, бұл жағдайда үй иесінің нәтижесі әдетте ешқандай зақым мен кемшіліктерді қамтымайды. .

Комменсализм, мутуализм және паразитизм - симбиотикалық бірлестіктің категориялары

Бір түр екінші бір организмде немесе оның денесінде өмір сүретін барлық ассоциацияларды & lsquosymbiosis '(сөзбе -сөз «бірігіп тіршілік ету») терминімен топтастыруға болады. Симбиоздың пайдасы мен зияны жоқ және қарым-қатынастардың алуан түрлілігін қамтиды. Бірлестік түрлерін ерекше түрде жіктеуге талпыныстар жасалды, бірақ олар сәтсіз аяқталды, өйткені барлық ассоциациялар континуумның бір бөлігін құрайды (8.3 -сурет). Әр серіктес алған салыстырмалы пайда негізінде симбиоздың үш кең категориясын - комменсализм, мутуализм және паразитизмді анықтауға болады. Бірлестік категорияларының ешқайсысы белгілі бір таксономиялық топпен шектелмейді. Шынында да, кейбір организмдер өмір сүретін жағдайларға байланысты комменсальды, мутуалист немесе паразиттік болуы мүмкін (8.4-сурет).

8.3-сурет Симбиотикалық ассоциациялар арасындағы байланыс. Көптеген түрлер басқа түрлерге тәуелді емес немесе оларға уақытша ғана тамақтанады (мысалы, жыртқыштар мен олардың олжалары). Кейбір түрлер & lsquosymbioses деп аталатын жақын ассоциацияларды құрады және олардың үш негізгі категориясы бар - комменсализм, мутуализм және паразитизм, бірақ олардың әрқайсысы бір -бірімен бірігеді және ешбір анықтаманы басқаларынан мүлде ажыратпайды.

8.4 -сурет Комменсализм, мутуализм және паразитизмнің мысалдары. Бұл мысалдар кез келген организмді мүлдем зиянсыз, мүлде пайдалы немесе мүлде зиянды деп бөлу қаншалықты қиын екенін көрсетеді.

Комменсализм

Комменсализмде организмнің бір түрі ірі түрдің денесінде немесе денесінде зиянсыз өмір сүреді

Қарапайым сөзбен айтқанда, комменсалдық ассоциация дегеніміз - организмнің бір түрі үлкен түрдің денесін өзінің физикалық ортасы ретінде пайдаланады және қоректік заттарды алу үшін сол ортаны пайдалана алады.

Барлық жануарлар сияқты адамдар теріде, ауыз қуысында және ас қорыту жолдарында кең комменсальды микробтық флораны қолдайды. Бұл микробтардың көпшілігі бактериялар болып табылады және олардың иесімен қарым-қатынасы арнайы бекіту механизмдерімен және қоршаған ортаның нақты талаптарымен жоғары мамандандырылған болуы мүмкін. Әдетте мұндай микробтар зиянсыз, бірақ қоршаған орта жағдайлары қандай да бір жолмен өзгерсе, олар зиянды болуы мүмкін (мысалы, Бактероидтар, E. coli, Staphylococcus aureus). Керісінше, коменциалды микробтар патогенді түрлердің (мысалы, ішек флорасы) колонизациясын болдырмау арқылы иесіне пайдасын тигізуі мүмкін, бұл өзара әрекеттестікті мутуалистік деп санауға болады. Осылайша, комменсализмнің қалыпты анықтамасы өте дәл емес, өйткені ассоциация мутуализмге немесе паразитизмге бірігуі мүмкін.

Өзара қарым -қатынас қатысушы екі организмге өзара тиімділік береді

Көбінесе қарым -қатынас кем дегенде бір мүшеге міндетті болып табылады және екеуіне де болуы мүмкін. Жақсы мысал ретінде целлюлозаның қорытылуы мен кәдеге жаратылуында маңызды рөл атқаратын, олардың тіршілігі үшін қажетті ортаны да, қоректік заттарды да алатын, үй жануарларының асқазанында тіршілік ететін бактериялар мен қарапайымдылар. Комменсализм мен мутуализмнің арасын ажырату қиын болуы мүмкін. Адамдардың денсаулығы мен патогендердің колонизациясына төзімділігі қалыпты ішек бактерияларының тұтастығына байланысты болуы мүмкін, олардың көпшілігі адам ішегінде өмір сүруге өте маманданған, бірақ бұл қарым -қатынаста өзара тәуелділік жоқ.

Паразитизмде симбиотикалық қатынас тек паразитке ғана пайда әкеледі

Кейде &lsquoparasites' және &lsquoparasitism' терминдері тек қарапайымдар мен құрттарға қатысты деп есептеледі, бірақ барлық қоздырғыштар паразиттер болып табылады. Паразитизм-бұл біржақты қарым-қатынас, оның пайдасы тек паразитке тиеді, үй иесі паразиттерді өзінің физикалық-химиялық ортасымен, тамақпен, тыныс алу және басқа метаболикалық қажеттіліктерімен, тіпті олардың дамуын реттейтін сигналдармен қамтамасыз етеді. Паразиттер міндетті түрде зиянды деп есептелсе де, бұл адам және ветеринариялық клиникалық медицина және зертханалық тәжірибелердің нәтижелері бойынша боялған көзқарас. Шындығында, көптеген &lsquoпаразиттер өздерінің табиғи иелерімен мүлдем зиянсыз байланыс орнатады, бірақ егер иесінің денсаулығында өзгерістер болса немесе олар табиғи емес иесіне құтыру вирусын жұқтырса, патогенді болуы мүмкін, мысалы, көптеген жабайы сүтқоректілермен бірге зиянсыз өмір сүреді, бірақ өлімге әкелетін ауру тудыруы мүмкін. адамдарда. Бұл &lsquбалансталған патогенділік' күйі кейде ұзақ эволюциялық уақыт кезеңінде қарым-қатынасқа әсер ететін селективті қысымның нәтижесі ретінде түсіндіріледі. Бұл қожайын популяциясында генетикалық анықталған төзімділіктің жоғарылау деңгейінің іріктелуін және паразиттің патогенділігінің төмендеуін көрсетуі мүмкін (қояндардағы миксоматозда болған сияқты). Сонымен қатар, бұл эволюциялық норма болуы мүмкін, ал «патогенділік» жай организмдердің «табиғи» (яғни жаңа) қожайындарына орналасуының салдары болуы мүмкін. Осылайша, симбиоздың басқа категориялары сияқты, паразитизмді анық және жоғары патогенді организмдер жағдайында ғана анықтау мүмкін емес.Зиян келтіру қабілеті паразиттің қажетті сипаттамасы болып табылады деген пікірді кез келген кең көзқараста ұстау қиын (бірақ бұл жұқпалы аурулармен жұмыс жасайтындар үшін қолайлы болжам) және оның себептері төменде толығырақ талқыланады.

Паразитизмнің ерекшеліктері

Организмдердің әр түрлі топтары паразиттік және барлық жануарлар паразитті

Паразитизмді өмір салты ретінде организмдердің көптеген әртүрлі топтары қабылдаған. Кейбір топтар, мысалы, вирустар, тек паразиттік (төменде қараңыз), бірақ олардың көпшілігіне паразиттік және еркін тіршілік ететін өкілдер кіреді. Паразиттер қарапайым жануарлардан күрделіге дейін барлық жануарларда кездеседі және жануарлардың ұйымдасқан тіршілігінің міндетті түрде сүйемелдеуіне жатады. Сонымен, біз паразитизмнің өмір салты ретінде эволюциялық жетістікке жеткенін көреміз, ол өте маңызды артықшылықтар беруі керек.

Паразитизмнің метаболизмдік, қоректік және репродуктивті артықшылықтары бар

Паразитизмнің ең айқын артықшылығы - метаболизм. Паразитке әр түрлі метаболикалық қажеттіліктер беріледі, көбінесе энергия шығынсыз, сондықтан ол өз ресурстарының көп бөлігін репликацияға немесе көбеюге жұмсай алады. Бұл біржақты метаболикалық байланыс паразиттердің әр түрлі тобының ішінде де, арасында да тәуелділіктің кең спектрін көрсетеді. Кейбір паразиттер толығымен үй иесіне тәуелді, ал басқалары ішінара тәуелді.

Вирустар өздерінің барлық метаболикалық қажеттіліктері үшін толығымен хостқа тәуелді

Вирустар &lsquoparasite тәуелділік спектрінің бір шетінде. Олар жаңа вирустарды өндіруге қажетті генетикалық ақпаратқа ие міндетті паразиттер, бірақ бұл ақпаратты транскрипциялауға немесе аударуға, жаңа вирустық бөлшектерді жинауға немесе осы процестерге энергия өндіруге қажет жасушалық механизмдердің ешқайсысы жоқ. Хост жаңа вирустарды шығаруға арналған негізгі құрылыс блоктарын ғана емес, сонымен қатар синтетикалық машиналар мен қажетті энергияны (8.5 -сурет). Ретровирустар транскрипция процесін паразиттеу үшін иесінің ДНҚ-сына өздерінің генетикалық ақпаратын енгізе отырып, тәуелділіктің бір сатысына өтеді. Вирустар, демек, паразиттік жағдайды көрсетеді және басқа паразиттерден олардың иесімен қарым -қатынасы бойынша ерекшеленеді.

8.5 -сурет ДНҚ мен РНҚ вирустары жасушаларға қалай енеді және жұқтырады. (A) Герпес вирустары сияқты ДНҚ вирустарының өзіндік ДНҚ -сы бар және ДНҚ -ны көбейту үшін вирустың ақуызы мен гликопротеинін алу үшін тек хосттың жасушалық аппаратын қолданады. Содан кейін олар жасушадан шығарылғанға дейін жаңа вирус бөлшектеріне қайта жиналады. (В) РНҚ ретровирустары (мысалы, АИВ) кері транскриптазаны қолдана отырып, алдымен вирустық ДНҚ жасайды, вирустық РНҚ транскрипциялануы үшін осы ДНҚ-ны иесінің генетикалық материалына енгізеді, содан кейін РНҚ-ның бір бөлігін вирус протеиніне айналдырады. Содан кейін вирустық ақуыз және РНҚ жаңа бөлшектерге жиналады және босатылады.

Вирустардың басқа паразиттерден түбегейлі айырмашылығының негізі вирустың ұйымдасуының прокариоттық және эукариоттық паразиттердің жасушалық ұйымының арасындағы айырмашылық болып табылады. Вирустық емес паразиттердің өзіндік генетикалық және жасушалық механизмдері, тәуелсіз метаболикалық белсенділік пен макромолекулалық синтезге арналған мультиферментті жүйелері бар. Тағамдық қажеттіліктерге үй иесінің тәуелділік дәрежесі айтарлықтай өзгереді және әр түрлі топтар арасында біркелкі үлгіге сәйкес келмейді, сонымен қатар ұсақ паразиттердің тәуелділікке бейім екенін байқамайды. кейбір ірі паразиттер, таспа құрттары, қоректену қажеттілігін қамтамасыз ету үшін үй иесінің ас қорыту аппаратына толық тәуелді. Әрине, барлығы үй иесінен тамақтанады, бірақ кейбіреулері хосттың макромолекулалық материалын (ақуыздар, полисахаридтер) қолданып, оны өздерінің ферменттерінің көмегімен өңдейді, ал басқалары ас қорыту процесінде иесіне сүйенеді. тек төмен молекулалық материалдарды (амин қышқылдары, моносахаридтер) алады. Тамақтануға тәуелділік сонымен қатар паразит өзі синтездей алмайтын өсу факторларының қондырғысын қамтуы мүмкін. Барлық ішкі паразиттер оттегімен қамтамасыз ету үшін иесінің тыныс алу және тасымалдау жүйелеріне сүйенеді, бірақ кейбіреулері факультативті немесе міндетті түрде анаэробты түрде тыныс алады.

Паразиттердің дамуын иесі басқара алады

Паразитизмнің репродуктивті жағынан беретін артықшылығы паразиттің дамуын қолайлы хосттардың болуымен үйлестіруді қажет етеді. Шынында да, паразиттерге тән белгілердің бірі олардың дамуын иесінің ішінара немесе толығымен бақылай алатындығы, паразит өзінің дамуын бастау немесе реттеу қабілетін жоғалтқан. Қарапайым жағдайда, хост бақылау паразиттердің бекітілуі мен интернализациясына қажетті жасуша бетінің молекулаларын берумен шектеледі. Көптеген паразиттер, вирустардан бастап қарапайымдыларға дейін, олардың жасушаларға енуі үшін осындай молекулалық сигналдардың танылуына сүйенеді және бұл процесс олардың репликативті немесе репродуктивті циклдерінің триггерін қамтамасыз етеді.

Басқа паразиттер, ең алдымен эукариоттар, олардың бүкіл даму циклін бастау және реттеу үшін неғұрлым толық және күрделі сигналдарды, көбінесе сигналдар кешенін қажет етеді. Дамуға қажет сигналдың күрделілігі - хост пен паразиттік қатынастың ерекшелігін анықтайтын факторлардың бірі. Сигналдардың біреуінің болуы паразиттердің дамуы тек бір түрде болуы мүмкін болса, иесінің ерекшелігі жоғары болады. Қанша мекендейтін түрлер паразитке қажетті сигналдарды беруге қабілетті болса, оның ерекшелігі төмен болады.

Паразитизмнің кемшіліктері

Паразитизмнің ең айқын кемшілігі иесінің паразиттің дамуын бақылауынан туындайды. Сәйкес хостсыз даму мүмкін емес, ал егер көптеген иелері болмаса, көптеген паразиттер өледі. Осы себепті, сыртқы әлемде ұзақ өмір сүруге ықпал ететін бірнеше бейімделулер дамыды және осылайша қожайынмен сәтті байланыста болу мүмкіндігін арттырады (мысалы, вирус бөлшектері, бактериялық споралар, қарапайымдылардың кисталары және құрт жұмыртқалары). Паразиттердің көбеюі - осы мақсатқа жетудің тағы бір құралы. Соған қарамастан, егер паразиттер үй иесімен байланыс орната алмаса, олардың өмір сүру қабілеттері ақырында шектеледі. Сондықтан хост сигналдарына бейімделу репродуктивті шығынға ие болуы мүмкін (яғни, көптеген әлеуетті паразиттердің жоғалуы).

Паразитизм эволюциясы

Көптеген организмдер паразиттік болғандықтан және жануарлардың әрбір тобы паразиттердің шабуылына ұшырайды, сондықтан өмір салты ретінде паразитизмнің дамуы эволюцияның бастапқы кезеңінде және одан кейін жиі аралықта болған болуы керек. Мұның қалай пайда болғаны толық түсінілмеген және әр түрлі организмдер тобында әр түрлі болуы мүмкін. Көптеген адамдарда паразитизм организм мен иесінің кездейсоқ байланысының салдары ретінде пайда болуы мүмкін. Көптеген осындай байланыстардың кейбіреулері ұзақ өмір сүруге әкеліп соқтырады, ал қолайлы тамақтану жағдайында ұзақ өмір сүру репликацияның күшеюімен байланысты болады, бұл организмге қоршаған ортада селективті артықшылық береді. Адамдар мен басқа сүтқоректілердің көптеген паразиттері кездейсоқ байланыс арқылы пайда болған болуы мүмкін, бірақ басқалары бастапқыда басқа түрлерде паразиттікке айналғаннан кейін осы хосттарға бейімделгені анық. Мысалы, қанмен қоректенетін буынаяқтылардың паразиттері буынаяқтылар қоректенетін жануарлардың ұлпаларына қол жеткізуге дайын. Егер паразит буынаяқтыларға жатпайтындарға маманданған болса, ол қанмен қоректену арқылы берілу қабілетін жоғалтуы мүмкін. Егер буынаяқтылар иесі өмірлік циклде сақталса, онда паразит әр үй иесінің тірі қалу үшін бәсекелес сұраныстармен бетпе -бет келеді, бұл, мүмкін, мысалы, арбовирустар РНҚ вирустарының бірнеше отбасына және бір ДНҚ вирусына, африкалық шошқаларға ғана шектелетінін түсіндіреді. қызба вирусы.

Бактериялық паразиттер кездейсоқ жанасу арқылы дамыды

Бактериялар жағдайында еркін тіршілік ететін бактерияларға бай ортада кездейсоқ байланыстың ауыз қуысы сияқты сыртқы саңылауларға сәтті енуіне және асқазан-ішек жолының колонизациясына әкелетінін байқау қиын емес. Бастапқыда тиісті организмдер иесі ағзалардың ішінде де, одан тысқары да өмір сүруге қабілетті факультативті паразиттер болуы керек еді (көптеген патогендік бактериялар әлі де осы қасиетке ие, мысалы, т.б.). Легионелла, Вибрио), бірақ селективті қысым басқаларды міндетті паразитизмге мәжбүр етер еді. Мұндай оқиғалар, әрине, алыпсатарлық болып табылады, бірақ ішек бактерияларының тығыз қарым-қатынасы сияқты E. coli бос тұратын фотосинтетикалық күлгін бактериялармен.

Көптеген бактериялық паразиттер иесі жасушалардың ішінде өмір сүру үшін дамыды

Кездейсоқ жанасу арқылы паразиттікке айналған бактериялар бастапқыда иесі жасушалардан тыс өмір сүріп, жасушаішілік болудың артықшылығына ие болмас еді. Жасушаішілік әдет эволюциясы қожайын жасушаларында тіршілік етуге мүмкіндік беретін қосымша өзгертулерді қажет етті, бірақ пассивті фагоцитарлық қабылдау арқылы оңай басталуы мүмкін еді. Микробтың кейінгі өмір сүруі негізгі жасушаның ас қорытуына және жойылуына жол бермейтін беткі немесе метаболикалық қасиеттерге ие болуына байланысты болады. Жасуша ішілік тіршіліктің жетістігі осы әдетті қабылдаған бактериялардың көптігімен ғана емес, сонымен қатар кейбір ағзалардың биологиясын иесі жасушаның биологиясымен біріктіру дәрежесімен де өлшеуге болады. Мұндай интеграцияның соңғы нүктесін симбиотикалық байланысты гетеротрофты күлгін бактериялардан туындаған болуы мүмкін эукариот митохондриясының эволюциясынан көруге болады.8.6 -сурет).

8.6-сурет Митохондрияның эволюциясы. Көптеген дәлелдемелер қазіргі эукариот жасушаларының митохондриялары тектік жасушалармен симбиотикалық (мутуалистік) қарым-қатынас орнатқан бактериялардан пайда болғанын көрсетеді.

Вирус эволюциясының жолы белгісіз

Ежелгі организмдер болып табылатын бактериялардың паразитизмі (оларды қазба деректерінде 3-5 миллиард жыл бұрын байқауға болады) жоғары сатыдағы организмдердің иесі ретінде әрекет ету эволюциясына байланысты болғаны анық. Бұл вирустарға қатысты ма, жоқ па, бұл сұрақ ашық және вирустар бірінші кезекте немесе екіншісінде қарапайым болып саналатынына байланысты. Егер вирустар жасушалық ата -бабадан екінші реттік жеңілдету процесі арқылы пайда болған болса, онда паразитизм прокариоттар мен эукариоттар эволюциясынан кейін ұзақ уақыт бойы дамыған болуы керек. Егер вирустар бастапқыда жасушасыз болса, онда олар жасушалық тіршілік эволюциясының бастапқы кезеңінде паразиттікке айналуы мүмкін, бір кезде қоршаған ортаның өзгеруіне байланысты тәуелсіз тіршілік ету мүмкін болмай қалады. Үшінші балама - бұл вирустар ешқашан басқа организмдердің ядролық материалдарының үзінділерінен басқа ештеңе болмады және іс жүзінде әрқашан паразиттік болды. Қазіргі заманғы вирустар, шын мәнінде, барлық үш жолмен пайда болуы мүмкін.

Эукариоттық паразиттер кездейсоқ жанасу арқылы дамыды

Эукариоттардың паразитизм эволюциясы прокариоттарда болған сияқты (яғни, кездейсоқ жанасу және қанмен қоректенетін буынаяқтылар арқылы) пайда болуы мүмкін. Бұл пікірді растайтын мысалдарды қарапайым және құрт паразиттерінен табуға болады:

• Еркін тіршілік ететін амеба сияқты қарапайымдылар бар Наеглерия олар адам ағзасына оппортунистік түрде еніп, ауыр, кейде өлімге әкелетін ауруды тудыруы мүмкін.

• Паразит ретінде де, еркін тіршілік ететін организм ретінде де құрттардың бірнеше түрі бар, Strongyloides stercoralis адам үшін ең маңызды болып табылады.

• Бәлкім, трипаносомалар (ұйқы ауруына жауапты протозойлар), ең алдымен, қанмен қоректенетін шыбындардың паразиттері ретінде бейімделіп, екіншісінде сүтқоректілердің паразиттері ретінде қалыптасты, дегенмен олардың көпшілігі артроподты өмірлік циклінде сақтайды.

Қабыну және иммундық реакцияларды жеңу үшін паразиттік бейімделулер

Біз паразитизмнің эволюциясын және басқа жануарлардың тіршілігіне қажет бейімделулерді кез келген басқа мамандандырылған ортада өмір сүруге қажетті бейімделулерге ұқсас деп қарай аламыз: паразиттер өмір сүретін орта - бұл организмдер бейімделген көптеген орталардың бірі. эволюцияда (топырақтағы өмірмен салыстыруға болады, тұщы су, тұзды су, ыдырайтын материал және т.б.). Алайда, паразитизмнің басқа маманданған өмір салтынан біршама ерекшеленетінін есте ұстаған жөн. Бұл айырмашылық - паразит өмір сүретін орта, иесінің денесі, керісінше, пассивті емес, ол паразиттің болуына белсенді жауап беруге қабілетті.

Паразиттердің ортасы ретінде жануарлар денесінің тартымдылығы үй иелерінің инфекциядан үнемі қысымға ұшырайтынын білдіреді және қожайындар тірі болғанда бұл қысым күшейеді:

• сыртқы дүниеде паразиттік сатылардың тіршілігін қамтамасыз ететін климатта.

Инфекция қысымы хост эволюциясына үлкен әсер етті

Инфекцияның қысымы эволюцияға үлкен селективті әсер етті, және ол адамдар мен басқа сүтқоректілерде байқалатын күрделі қабыну және иммундық реакциялардың дамуы үшін үлкен жауапкершілік болғанына күмән жоқ. Эволюциялық тұрғыдан алғанда, барлық инфекцияның қожайынға шығындары бар, себебі ол құнды ресурстарды тірі қалу мен көбею қызметінен алшақтатады, сондықтан ауруды қоздыратынына қарамастан инфекцияны жеңу құралдарын жасауға қысым болды. Әрине, бұл клиникалық микробиологияның назарында емес, ол ашық ауру тұрғысынан инфекцияның шығындарына заңды түрде баса назар аударады, бірақ оны есте сақтау керек, өйткені ол қожайын мен паразит арасындағы жалғасатын шайқастың сипатын неғұрлым толық түсіндіреді - бұрынғы. ұстауға немесе жоюға тырысады, екіншісі - қашуға немесе басуға тырысады - және неліктен жаңаның пайда болуы, ескі, жұқпалы аурулардың қайтып келуі - үнемі қауіп.

Паразиттер бастапқыда өздері бастан өткерген ортада тіршілік ету проблемаларымен ғана емес, сонымен бірге олар үшін зиянды болуы мүмкін тәсілдермен өзгеретіндіктен, сол ортада өмір сүру проблемаларымен де бетпе-бет келеді. Инфекцияның пайда болуынан кейін пайда болатын қабыну және иммундық реакциялар - бұл иесі өзінің табиғи тосқауылдарына еніп, денесінде аман қалуға қабілетті жұқпалы ауруларды басқарудың ең маңызды құралы. Бұл жауаптар паразиттердің тұрақты өмір сүруіне үлкен кедергілер болып табылады, оларды қоршаған ортадағы зиянды өзгерістермен күресу үшін стратегияларды әзірлеуге мәжбүр етеді. Сондықтан сәтті паразит - бұл қожайынның жауабына төтеп бере алатын немесе одан құтыла алатын паразит. 8.1 кесте.

Кесте 8.1 Паразиттердің жалтару стратегиясы

Қашу стратегиялары

Герпес симплексі вирусы - жасырын сатыда ұзақ уақыт тіршілік ететін жасушаларда тіршілік етеді - патология жоқ

Жауаптан аулақ болу

Микобактериялар – инфекцияны локализациялауға және жоюға арналған гранулемаларда зиянсыз өмір сүреді

АИТВ - безгекті Т -жасушаларды жояды - иммундық жауаптылықты төмендетеді

Вирустар, спирохеттер, трипаносомалар – барлығы мақсатты антигендерді өзгертеді, сондықтан хост реакциясы тиімсіз болады.

Вирустар, бактериялар, қарапайымдылар - сауығу мен иммунитетке дейін жедел инфекциялар шығарады

Әлсіз жауап беретін адамдарда өмір сүру

Қабылдаушы популяциядағы генетикалық гетерогендік дегеніміз - кейбір адамдар әлсіз жауап береді немесе мүлде жауап бермейді, бұл организмге мысалдарды барлық топтарда еркін шығаруға мүмкіндік береді.

Бұл бейімделулердің барлығы паразиттердің әр түрлі топтарында болатыны белгілі және олар кейбір негізгі адамдық қоздырғыштар жағдайында жақсы құжатталған. Шынында да, олар мұндай организмдердің негізгі патогендік микроорганизмдер болуының себебі болып табылады. Осыған қарамастан, көптеген паразиттердің берілуі және өмір сүруі инфекциялық кезеңдердің үздіксіз резервуарын қамтамасыз ету үшін ерекше сезімтал иелердің (мысалы, балалар) болуына байланысты.

Паразиттердегі өзгерістер хосттар үшін жаңа мәселелерді тудырады

Жоғарыда айтылғандардан қожайын мен паразиттің статикалық қатынасы дегеннің жоқтығын және өзгермейтін &лсквопатогенділік' немесе &lsquopathogenicity' ұғымдарын ақтауға болмайтынын бағалауға болады. Әр қарым -қатынас - бұл & lsquoarms нәсілінің бір мүшенің өзгеруі, екіншісінің өзгеруіне қарсы. Екеуі де айтарлықтай нәзік өзгерістер, мысалы, үлкен немесе аз патогенділікке қарай қарым-қатынастың тепе-теңдігін толығымен өзгерте алады.

Мүмкін, бұл жағдайдың соңғы маңызды мысалы - АИТВ инфекциясының күрт және жарылғыш көрінісі. Вирустардың бұл тобы бастапқыда адам емес приматтармен шектелді, бірақ вирустың өзгеруі адамдарда кең ауқымды инфекцияларға жол берді. Сол сияқты, адам инфекциясына мүмкіндік беретін құс тұмауының вирусының өзгеруі ХХ ғасырдың басында үлкен пандемияға әкелді және 2009 жылы жаңа H1N1 тұмауының жақында пайда болуы H5N1 сияқты құс вирусының ықтимал таралуына қатысты алаңдаушылық тудыратын тағы бір мысал. . Басқа сипаттағы, бірақ жалпы тақырыпқа сәйкес, бактериялар мен қарапайымдылардағы дәрілік заттарға төзімділікті (8.7 -сурет). Негізгі генетикалық және метаболикалық өзгерістер патогенділікке өздігінен әсер етпесе де, қарқынды және селективті химиотерапия жағдайында мұндай өзгерістердің көрінуі, әрине, басым инфекцияның пайда болуына мүмкіндік береді. Ауруханадан алынған MRSA инфекциясы-бұл керемет мысал.

8.7 -сурет Бактериялардағы антибиотиктерге төзімділік. Көптеген антибиотиктердің белсенділігі плазмидалардағы цитоплазмалық ДНҚ -да орналасқан гендермен кодталған бактериялық ферменттердің әсерінен блокадаға алынуы мүмкін. Бактериялардың плазмидтерді жеке организмдер арасында тасымалдау қабілеті антибиотикке бұрын сезімтал штаммдардың немесе түрлердің мұндай ферменттерді өндіру қабілетіне ие болуы және осылайша төзімді организмдерден антибиотиктерге төзімділікке ие болуы мүмкін екенін білдіреді. Бұл жаңа төзімді формалар антибиотиктермен емдеуден кейін таңдалады, сезімтал адамдар популяциядан жойылады. Біріншілік антибиотиктерге төзімділік генетикалық мутация арқылы да пайда болады.

Паразиттердегі өзгерістерді жеңу үшін хост бейімделуі

Хосттағы өзгерістер қожайын-паразит қатынасының тепе-теңдігін де өзгертуі мүмкін. Ерекше әсерлі мысал - миксоматоз вирусына ұшыраған қоян популяциясында төзімді генотиптердің қарқынды іріктелуі. Ч. 12). Адамдарда нақты мысалдар жоқ, бірақ эволюциялық кезеңде өмірге қауіпті инфекциялар жағдайында аман қалуға мүмкіндік беретін өзгерістерге түрткі болған популяцияға үлкен селективті әсерлер болды. Жақсы мысал - гемоглобинопатиялармен байланысты көптеген аллельдердің (мысалы, орақ жасушалы гемоглобин) адам популяцияларында сақталуына жауап беретін Falciparum безгегінің селективті қысымы. Бұл ауытқулар әртүрлі дәрежеде зиянды болса да, олар безгек инфекциясына төзімділікпен байланысты (немесе болған) болғандықтан сақталады.Бір зерттеу көрсеткендей, безгек ауруы инфекция ауыр аймақтарда кейбір HLA антигендерінің жиілігін өзгертті, бірақ бұл басқа жерде расталмады.

Әлеуметтік және мінез -құлық өзгерістері хост -паразиттік қатынастарды өзгертудегі генетикалық өзгерістер сияқты маңызды болуы мүмкін

Әлеуметтік және мінез -құлықтық өзгерістер хост -паразиттік қатынастарды оң және теріс өзгерте алады (8.2-кесте). Ішектің көптеген бактериялық инфекцияларының адам өмірінің өзгеруімен маңыздылығы төмендегенімен, ресурстарға бай әлемде басқа заманауи микробиологиялық проблемалар бар, олардың басталуын тікелей әлеуметтік, экологиялық және тіпті медициналық өзгерістермен байланыстыруға болады (8.2-кесте). Үй жануарларын қолға үйретуден болатын ауру (мысалы, токсоплазмоз) ерекше жақсы мысал болып табылады, өйткені ол адамның кейбір инфекциялардан босатылуы, ең алдымен, инфекцияның өзін орнатуға кез келген туа біткен қарсылықтан емес, организмдермен байланысының болмауынан туындайтынын көрсетеді. Жұқтырған жануарлармен немесе жануарлардан алынатын өнімдермен байланыста болатын аурулар (зооноздық инфекциялар) адам мен жануарлардың қарым-қатынасының қалыптасқан үлгілерін өзгертетін мінез-құлық немесе қоршаған ортаның өзгеруімен жүзеге асырылуы мүмкін тұрақты қауіп болып табылады.

Кесте 8.2 Өмір салтын өзгерту және жұқпалы аурулар

Әлеуметтік және мінез -құлықтық өзгерістер мен жұқпалы аурулар

Нәтижелері

Өзгертілген орталар (мысалы, кондиционер)

Салқындату жүйесіндегі су өсу жағдайын қамтамасыз етеді Легионелла

Азық-түлік өндірісіндегі өзгерістер және тағаммен жұмыс істеу тәжірибесі

Антибиотиктермен қорғалатын қарқынды шаруашылық дәрілік препараттарға төзімді бактериялардың терең мұздатуына әкеледі, фастфуд және пісірудің жеткіліксіздігі бактериялар мен токсиндердің ағзаға енуіне әкеледі (мысалы. Листерия, Сальмонеллалар)

Медицинада антибиотиктерді жүйелі қолдану

Ауруханаға жатқызылған науқастар үшін қауіп ретінде антибиотикке төзімді бактериялардың пайда болуы (мысалы, MRSA – метициллинге төзімді) Staphylococcus aureus)

Иммуносупрессивті терапияны үнемі қолдану

Резистенттілігі төмендеген науқастарда оппортунистік инфекциялардың дамуы (мысалы, Pseudomonas, Candida, Пневмоцист)

Азғындық жыныстық жолмен берілетін ауруларды арттырады (мысалы, гонорея, жыныстық герпес, СПИД)

Сүзу жүйелерінің бұзылуы, шектеулі сумен қамтамасыз етуді шамадан тыс пайдалану

Диареяға және басқа инфекцияларға әкелетін жануарлар инфекцияларының берілуі (мысалы, криптоспоридиоз, лямблиоз, лептоспироз)

Үй жануарларына, әсіресе экзотикалық түрлерге меншіктің артуы

Жануарлар инфекцияларының таралуы (мысалы. Хламидиоз, Сальмонеллалар, токсоплазма, токсокара)

Тропикалық және субтропикалық елдерге саяхат жиілігінің артуы

Экзотикалық организмдер мен векторлардың әсері (мысалы, безгек, вирустық энцефалиттер)

Негізгі фактілер

• Ағзаға көптеген пайдалы организмдер (қалыпты флора) колонияланған. Олар ауру тудырмай организмде немесе ішінде өмір сүреді және патогенді микробтардан иесін қорғауда маңызды рөл атқарады.

• Қалыпты флора негізінен бактериялардан тұрады, бірақ саңырауқұлақтар мен қарапайымдыларды қамтиды.

• Қалыпты флора мүшелері дененің бұрын зарарсыздандырылған бөліктеріне енсе зиянды болуы мүмкін. Олар ауруханада инфекцияның маңызды себептері болуы мүмкін.

• Қалыпты флора мен организм арасындағы әдеттегі қатынас пайдалы симбиоз паразитизмінің мысалы болып табылады (кең мағынада барлық патогенді микробтарды қамтиды) - зиянды симбиоз.

• Қонақ -паразиттік қарым -қатынастың биологиялық контексті және осы түрдегі екі түр арасындағы конфликтінің динамикасы жұқпалы аурулардың себептерін түсінуге және бақылауға негіз береді.

• Медициналық практикадағы, адамның мінез -құлқындағы және, ең болмағанда, инфекциялық организмдегі өзгерістер ауруға жауапты организмдердің спектрін кеңейтуде.

Егер сіз біздің сайттағы кез келген материалдың авторлық құқығының иесі болсаңыз және оны жоюды қаласаңыз, мақұлдау үшін сайт әкімшісіне хабарласыңыз.


Паразитизм: эктопаразиттер, эндопаразиттер, симбионттар, қорғаныс

Симбионттар: Басқа организмдерде немесе оларда тіршілік ететін организмдер. Жердегі түрлердің жартысынан көбі симбионттар. Біздің жеке денеміз басқа көптеген түрлердің отаны бола алады.

А паразит өзі өмір сүретін ағзаның тіндерін немесе дене сұйықтықтарын тұтынады хост).

Құлдыратын паразит: иесін оның таралуына көмектесетін жолмен басқарыңыз (яғни батып бара жатқан шегіртке)

Патогендер ауруларды тудыратын паразиттер (организмнің организміне әсер ететін қалыптан тыс жағдай).

Паразиттер әдетте жейді (жыртқыштардан айырмашылығы) зиян келтіреді, бірақ бірден өлтірмейді. Зиянның дәрежесі әр түрлі.

Паразиттер әдетте бір немесе бірнеше қабылдаушы даралармен қоректенеді.

Бір немесе бірнеше негізгі өсімдіктермен қоректенетін тли немесе нематодтар сияқты шөпқоректілерді қосыңыз.

Паразитоидтар : Личинкалары бір хостпен және дерлік қоректенетін жәндіктер әрқашан өлтіріңіз.

Макропаразиттер: Буынаяқтылар мен құрттар сияқты ірі түрлер.

Микропаразиттер: Микроскопиялық, мысалы, бактериялар.

Эктопаразиттер дененің сыртқы бетінде тіршілік етеді. (Көптеген саңырауқұлақтар эктопаразиттер) [мысалы. Тли, ақ көбелектер, масштабты жәндіктер, нематодалар, қоңыздар және жас цикадалар] Оларды шөпқоректілер де, паразиттер де деп санауға болады.

Жануарларда да көптеген эктопаразиттер болады.

  • Спортшының аяқ саңырауқұлағы, бүргеулер, кенелер, биттер мен кенелер.
  • Бұл паразиттердің кейбіреулері ауру организмдерді де жібереді.

Эндопаразиттер иелерінің ішінде, жасушаларда немесе ұлпаларда немесе ас қорыту каналында өмір сүреді.

Көптеген ауру организмдері эндопаразиттер болып табылады.

  • Асқорыту каналы - көптеген паразиттер үшін тамаша тіршілік ортасы. Көпшілігі иесінің тінін жемейді, бірақ қоректік заттардың иесін тартып алады. Құрттар үй иесінің ішек қабырғасына жабысып, қорытылған тағамды сіңіреді.
  • Көптеген эндопаразиттер иесінің ұлпаларында немесе жасушаларында тұрады.
  • Mycobacterium tuberculosis, туберкулезді қоздыратын бактерия.
  • Өсімдіктерде эндопаразиттер де болады.
  • Эктопаразиттер таралуы мүмкін оңайырақ эндопаразиттерге қарағанда.
  • Эктопаразиттер жыртқыштарға, паразиттерге және паразитоидтарға көбірек ұшырайды.
  • Эндопаразиттер сыртқы ортадан қорғалған және тағамға оңай қол жеткізе алады. Бірақ олар сондай-ақ хосттың иммундық жүйесімен шабуылдауы мүмкін.

Қорғаныс және қарсы қорғаныс

Хосттарда паразиттерден қорғану үшін бейімделулері бар, ал паразиттерде хост қорғанысын жеңу үшін бейімделулері бар.

  • Паразиттер иесі организмдерге күшті селекциялық қысым көрсетеді және керісінше.
  • Қабылдаушы организмдердің қорғаныс механизмдерінің көптеген түрлері бар.
  • Қорғайтын сыртқы жабындарға тері мен экзоскелет жатады.
  • Енгізетін көптеген паразиттер иесінің иммундық жүйесі арқылы жойылады.
  • Омыртқалы жануарлардың иммундық жүйесінде микрофазаларды алдыңғы әсерлерден тануға болатын «есте сақтау жасушалары» бар.
  • Өсімдіктердің қорғаныс жүйелері де бар: қарсылық гендері, бейспецификалық иммундық жауап, жақын маңдағы жасушаларды шабуылдан «ескертетін» химиялық сигналдар, лигниннің тұндырылуын ынталандыратын химиялық заттар (басқыншының таралуын тоқтату үшін тосқауыл).
  • Хосттар паразиттерді жою үшін биохимияны реттей алады.
  • Өсімдіктерде қосалқы қосылыстар деп аталатын көптеген химиялық қарулар бар.
  • Кейбір жануарлар паразиттік инфекцияларды емдеу немесе алдын алу үшін арнайы өсімдіктерді жейді
  • Кейбір хосттар жасай алады инкапсуляциялау эндопаразиттер, немесе олардың жұмыртқалары, оларды зиянсыз ету үшін.
  • Кейбір жәндіктер бар ламеллоциттер— нематодтар сияқты үлкен объектілердің айналасында көп жасушалы капсула құра алатын қан жасушалары.

Паразит -хост коэволюциясы

Хост пен паразит популяциялары әрқайсысы басқа таңдаған таңдауға жауап ретінде бірге дами алады.

Паразиттер мен қожайындардың әрқайсысында белгілі бір бейімделулер болса, бұл олардың бір-біріне түсіретін күшті селекциялық қысымы екі популяцияның да дамуын тудырды деп болжайды.

Қоян және миксома вирусы суреттейді бірлескен эволюция: Бір -бірімен әрекеттесетін екі түрдің популяциялары бірге дамып келе жатқанда, олардың әрқайсысы екіншісінің таңдамасына жауап береді.

  • Кейбір өсімдіктердің генотиптерінде арнайы паразиттік генотиптерге төзімділік гендері болады: гендік-гендік өзара әрекеттесу.
  • Бидайда бидай таттары сияқты саңырауқұлақтарға төзімділік үшін ондаған түрлі гендер бар.
  • Бидай тотының әр түрлі генотиптері бидайға төзімділік гендерін жеңе алады.
  • Үнемі шиеленісуде «жарыса қарулану» сирек кездеседі.
  • Ұлулар мен трематодалардағыдай, жалпы генотиптердің жиілігі төмендейді, себебі оларға көптеген адамдар шабуыл жасайды, бұл бұрын сирек кездесетін генотиптердің көбеюіне әкеледі.
  • Қару-жарақ жарысы сауда-саттыққа байланысты тоқтауы мүмкін: хосттың қорғанысын немесе паразиттерге қарсы қорғанысты жақсартатын қасиет өсудің, өмір сүрудің немесе көбеюдің басқа аспектілерін азайтуы мүмкін.
  • Кейбір тот генотиптері вирулентті (өсімдіктердің төзімділік гендерін көбірек жеңе алады).
  • Вирулентті тоттың генотиптері көптеген қарсылық гендері бар өсімдіктер басым тұратын хост популяцияларында ғана таралған.
  • Сауда: вирусты тот генотиптері басқа генотиптерге қарағанда аз спора шығарады

Паразиттердің экологиялық әсері

  • Паразиттер хост популяциясының мөлшерін азайтып, түрлердің өзара әрекеттесуінің нәтижесін өзгерте алады, осылайша қауымдастықтардың өзгеруіне әкеледі.
  • Паразиттер иесінің тіршілігін немесе көбеюін төмендетуі мүмкін.
  • Қоңыз және жыныстық жолмен берілетін кенелермен жүргізілген тәжірибелер жұқтырған аналықтардың жұмыртқа өндіруінің төмендегенін көрсетті.
  • Популяция деңгейінде паразиттердің зияны популяцияның өсу қарқынының төмендеуіне әкеледі.
  • Паразиттер жергілікті хост популяциясын жойып, олардың географиялық ауқымын қысқартуы мүмкін.
  • Паразиттер популяция цикліне әсер етуі мүмкін.
  • Паразиттер жұқтырған адамдардың физикалық жағдайын төмендету арқылы жыртқыш пен жыртқыштың өзара әрекеттесуінің нәтижесін өзгерте алады.
  • Жыртқыштардың жемтігін аулау қабілеті аз болуы мүмкін немесе жыртқыш аңнан құтыла алмайды.

Физикалық орта:

  • Экожүйе инженері түрлер қоршаған ортаның физикалық сипаттамаларын өзгерте алады, мысалы құндыз бөгет тұрғызады.
  • Амфипод Корофий толқулардағы экожүйе инженері.

Ескі эсселеріңізбен оның күлкісін түзетуге көмектесіңіз, бұл бірнеше секундты алады!

- Біз алдыңғы эсселерді, зертханалық жұмыстарды және сіз орындаған тапсырмаларды іздейміз!

Қатысты хабарламалар

Жала жабу - біреудің беделіне негізсіз немесе шындыққа сәйкес келмейтін шабуыл. Бұл қасақана немесе&hellip болуы мүмкін

Құқықтық қорғаныс • Ақылсыздық • Автоматизм • Мастық • Мәжбүр • Өзін-өзі қорғау • Әліби • &hellip

Ниша Организмнің қоршаған ортадағы экологиялық рөлі (HABITAT ЕМЕС!) Өмір салтының барлық компоненттері мен & hellip

Қасақана қиянат жасаған жағдайда да жауапкер &hellip нәтижесінде жауапкершіліктен құтылуы мүмкін

Автор: Уильям Андерсон (Мектеп жұмысының редакторлық тобы)

Репетитор және штаттан тыс жазушы. Ғылым мұғалімі және эсселерді жақсы көруші. Соңғы рет қаралған мақала: 2020 | Әулие Розмари институты © 2010-2021 | Creative Commons 4.0


10-2. Жұқпалы аурулар өз иелерінде қайталанатын әр түрлі тірі агенттерден туындайды

Ауруды тудыратын агенттер бес топқа бөлінеді: вирустар, бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар және гельминттер (құрттар). Қарапайымдылар мен құрттар әдетте паразиттер ретінде топтастырылған және паразитология пәнінің пәні болып табылады, ал вирустар, бактериялар және саңырауқұлақтар микробиологияның пәні болып табылады. 10.3 -суретте ауру тудыратын микроорганизмдер мен паразиттердің сыныптары келтірілген, олардың әрқайсысына тән мысалдар келтірілген. Бұл қоздырғыштардың таңғажайып әртүрлілігі бейімделгіш иммунитеттің екі маңызды белгілерінің табиғи іріктелуіне себеп болды. Біріншіден, әр түрлі қоздырғыштардың кең спектрін танудың артықшылығы әр түрлі В немесе Т жасушаларында рецепторлардың дамуына итермеледі. Екіншіден, қоздырғыштардың әртүрлі тіршілік ету орталары мен өмірлік циклдарына әртүрлі әсер ету механизмдерімен қарсы тұру қажет. Әрбір қоздырғыштың өзіне тән ерекшелігі - оның берілу әдісі, репликация механизмі, патогенезі немесе ауруды қоздыратын құралдар және ол тудыратын жауап. Біз осы қоздырғыштардың иммундық реакцияларына назар аударамыз.

10.3-сурет

Түрлі микроорганизмдер ауруды тудыруы мүмкін. Патогенді организмдер бес негізгі түрге бөлінеді: вирустар, бактериялар, саңырауқұлақтар, қарапайымдылар және құрттар. Әр топтағы кейбір жалпы патогенділер оң жақтағы бағанда берілген.

Инфекция қоздырғыштары 10.4-суретте схемалық түрде көрсетілгендей дененің әртүрлі бөлімдерінде өсуі мүмкін. Біз жоғарыда екі негізгі бөлімді жасушаішілік және жасушадан тыс анықтауға болатынын көрдік. Жасушаішілік патогендер репликациялану үшін хост жасушаларына енуі керек, сондықтан оны жасушаларға енуіне жол бермеу керек немесе олар жасағаннан кейін анықтау және жою қажет. Мұндай қоздырғыштарды вирустар мен кейбір бактериялар сияқты жасушада еркін көбейетіндерге бөлуге болады. Хламидиоз және Риккетсия Сонымен қатар Листерия) және жасушалық көпіршіктерде көбейетін микобактериялар сияқты. Вирустардың жасушаларға енуін антиденелерді бейтараптандыру арқылы болдырмауға болады, олардың өндірісі Т -ға негізделгенH2 жасуша (9-14 бөлімін қараңыз), ал жасушалар ішінде олар вирус жұқтырған жасушаны танитын және өлтіретін цитотоксикалық Т-жасушалармен айналысады (8-21 бөлімін қараңыз). Интравезикулярлы қоздырғыштар, керісінше, негізінен макрофагтарды зақымдайды және патогенге тән Т-ның көмегімен жойылуы мүмкін.H1 жасушалар, олар қоздырғышты жою үшін жұқтырған макрофагтарды белсендіреді (8-26 бөлімді қараңыз).

10.4 -сурет

Қоздырғыштарды дененің әртүрлі бөлімдерінде табуға болады, олармен әртүрлі хост қорғаныс механизмдерімен күресу керек. Іс жүзінде барлық патогендердің жасушадан тыс фазасы бар, онда олар антиденелер арқылы әсер ететін эффекторлық механизмдерге осал. Алайда, жасушаішілік (толығырақ)

Көптеген микроорганизмдер жасуша сыртындағы кеңістікте, не дененің ішінде, не эпителийдің бетінде репликацияланады. Жасушадан тыс бактериялар әдетте фагоциттермен өлуге бейім, осылайша патогенді түрлер жұтылуға қарсы құралдарды ойлап тапты. Капсулаланған грам-позитивті кокктар, мысалы, жасушадан тыс кеңістікте өседі және полисахаридті капсуласы арқылы фагоцитозға қарсы тұрады. Бұл олардың тіндік фагоциттермен бұрын әсер етпеген иесін жұқтырған кезде бірден жойылмайтынын білдіреді. Алайда, егер бұл қарсылық механизмін комплемент пен спецификалық антидене арқылы опсонизациялау арқылы жеңсе, олар фагоциттер жұтқаннан кейін оңай өледі. Осылайша, бұл жасушадан тыс бактериялар гуморальды иммундық жауап арқылы тазаланады (9-тарауды қараңыз).

Әр түрлі инфекциялық агенттер әр түрлі ауруларды тудырады, олар тіндерді зақымдайтын әр түрлі процестерді көрсетеді (10.5 -сурет). Көптеген жасушадан тыс қоздырғыштар бейтараптандыратын антиденелердің өндірілуіне әкелуі мүмкін арнайы уытты өнімдерді немесе ақуызды токсиндерді шығару арқылы ауруды тудырады (9.23 суретті қараңыз) (9-14 бөлімін қараңыз). Жасуша ішілік жұқпалы агенттер оларды орналастыратын жасушаларды зақымдау арқылы жиі ауру тудырады. Вирус жұқтырған жасушаларды цитотоксикалық Т-клеткалармен арнайы өлтіру вирустың таралуын болдырмайды, сонымен қатар зақымдалған жасушаларды жояды. Инфекциялық агентке иммундық жауап бірнеше ауруларда патологияның негізгі себебі болуы мүмкін (10.5 суретті қараңыз). Белгілі бір инфекциялық агент тудыратын патология да ол өсетін жерге байланысты Streptococcus pneumoniae өкпеде пневмонияны тудырса, қанда тез өліммен аяқталатын жүйелі ауруды тудырады.

10.5 -сурет

Патогендер тіндерді әртүрлі жолмен зақымдауы мүмкін. Зақымдану механизмдері, инфекциялық агенттер және олардың әрқайсысына байланысты аурулардың жалпы атаулары көрсетілген. Экзотоксиндерді микроорганизмдер бөліп шығарады және жер бетінде әрекет етеді (толығырақ).

2 тарауда білгеніміздей, қоздырғыш ағзаға енуі үшін ол алдымен эпителийдің бетіне байлануы немесе өтуі керек. Инфекция ішек қоздырғыштарына байланысты болғанда Сальмонелла тифі, іш сүзегінің қоздырғышы немесе Тырысқақ вибрионы, тырысқақ тудыратын, бейімделгіш иммундық жауап асқазан -ішек жолдарымен байланысты мамандандырылған шырышты иммундық жүйеде пайда болады, осы тарауда кейінірек сипатталған. Кейбір ішек қоздырғыштары антигендерді эпителий арқылы тасымалдауға маманданған ішектің шырышты қабығының иммундық жүйесінің М -жасушаларына енеді.

Көптеген патогенді иммундық жауап арқылы толығымен жою мүмкін емес. Бірақ патогендердің көпшілігі өлімге әкелмейді. Мыңдаған жылдар бойы адам популяциясында сақталған қоздырғыштар адам қожайындарын пайдалану үшін жоғары дәрежеде дамыған және адамның иммундық жүйесімен қол жеткізген ымыраға келмей, олардың патогенділігін өзгерте алмайды. Патогеннің ұзақ өмір сүруі үшін, ол жұқтырған әрбір үй иесін тез арада өлтіру, басқа адамға жұқтырып үлгермей тұрып, иммундық жауаптың жойылуынан жақсы емес. Қысқасы, біз жауларымызбен, олар бізбен бірге өмір сүруді үйрендік. Дегенмен, біз жаңа қоздырғыштар мен денсаулыққа төнетін жаңа қауіп-қатерлерге әрқашан сергек болуымыз керек. ЖИТС-ті тудыратын адамның иммун тапшылығы вирусы адамзатқа жаңа жұқпалы агенттердің пайда болуына үнемі осал болып қалатынымыз туралы ескерту ретінде қызмет етеді.


Талқылау

Біздің деректеріміз патогендердің арасындағы бәсекеге қабілетті өзара әрекеттесулерді хост ішіндегі ресурстардың қолжетімділігін азайту арқылы микробқа қарсы төзімділіктің пайда болуын болдырмау үшін манипуляциялауға болатынын дәлелдейді. Ресурстарды шектеуге біздің эксперименттерімізде үлгіленгендей диеталық араласу арқылы немесе хелаторлар, (жасанды) сидерофорлар, паразиттер пайдаланатын ресурстарды өндіретін хост жолдарының ингибиторлары және ресурстарды сарқатын дәрілер сияқты қосылыстардың кең ауқымы арқылы қол жеткізуге болады. хост ортасы тікелей немесе жанама әсер ретінде. Соңғысының көптеген мысалдары қазірдің өзінде адам қолдануға рұқсат етілген (22, 23). Сондықтан микробқа қарсы препараттың қызмет ету мерзімін ұзарту үшін дәстүрлі микробқа қарсы препаратты ресурсты шектейтін дәрімен серіктес ету мүмкіндігін беруді ұсынамыз.

Дәстүрлі микробқа қарсы және ресурсты шектейтін дәрілердің комбинациясы дәстүрлі біріктірілген емге қарағанда төзімділік эволюциясына сенімдірек болуы мүмкін, өйткені ресурсты шектейтін дәрілерге төзімділік кәдімгі препараттарға қарағанда баяу пайда болуы мүмкін. Біріншіден, дәстүрлі микробқа қарсы препараттарға (-цидтік немесе -статикалық) төзімділікті қамтамасыз ететін әртүрлі механизмдер, мысалы, дәрі-дәрмекпен байланысу орындарындағы мутациялар және ағынды сорғылардың экспрессиясы, ресурстарды шектеуге төзімділік бермейді. Ресурстардың шектелуіне төзімділікті қамтамасыз ететін жолдар аз болғандықтан, біз дәстүрлі микробқа қарсы серіктес дәріге төзімділікке қарағанда ресурстарды шектеуге төзімділік баяу дамиды деп күтуіміз мүмкін. Екіншіден, қандай ресурспен айла-шарғы жасау керектігін саналы түрде таңдау арқылы қарсылық үшін іріктеу күшін айтарлықтай әлсіретуге және тіпті оны толығымен паразиттік популяцияның шағын бөлігіне шоғырландыруға болады. Мысалы, егер ресурстардың шектелуі сезімтал паразит популяциясына аз әсер етсе, мұнда болған сияқты (S2 -сурет), ресурстарды шектеуге қарсылықты таңдау популяцияның микробқа қарсы дәстүрлі әсеріне төзімді шағын тобымен шектеледі. комбинациясы - тек осы популяцияда ғана ресурстардың шектелуіне қарсылық тиімді болады. Осылайша, ресурстарды шектеу төзімді патогендерге арнайы бағытталған қосылыстар сияқты қарсылықты басқарудың ұқсас артықшылықтарын ұсына алады (5, 24, 25).

Қарсылықты басқарудың бұл экологиялық әдісі есірткіні емдеуге осы уақытқа дейін қолданылмаған қосылыстарды қолдану мүмкіндігін ашады.Ресурстарды шектейтін дәрілер стандартты химиотерапевтикалық препараттарға қарағанда басқа профильге ие болады, өйткені олар негізгі ортаны нысанаға алуы керек және қоздырғышқа елеусіз уытты болуы мүмкін (себебі pABA шектеуі 2-сурет).D, 4 Е және F, және сурет S2). Сондықтан токсикалық қосылыстарды анықтауға бағытталған дәрілік заттарды табудың стандартты экрандарында ресурстарды шектейтін препараттар анықталмауы мүмкін. Соған қарамастан, ресурсты шектейтін дәрілерді ұтымды ашу үшін айтарлықтай мүмкіндіктер бар. Кәдімгі микробқа қарсы препараттардың нарыққа шығар алдында және одан кейінгі тұрақтылығын зерттеу арқылы (мысалы, 24, 26 ⇓ –28 сілтемелер) дәріге төзімділікпен байланысты ресурстарды күтпеген жағдайларды анықтауға және дәстүрлі химиотерапевтикалық препараттарды қорғау үшін ресурсты шектейтін шараларды әзірлеуге болады. агенттер. Дәрілік препараттарға төзімділік кейбір қатерлі ісіктерде жоғары ресурстық талаптарға байланысты болғандықтан (29, 30), ресурстардың шектелуі қатерлі ісік жасушаларында дәрілік тұрақтылықты басқаруға қатысты болуы мүмкін. Қандай мақсатты организм болса да, ресурстарды шектейтін қоспаға скрининг экологиялық зерттеулерді қамтитыны маңызды болады, осылайша ресурстардың шектелуінің дәрілік заттарға сезімтал және дәрілік заттарға төзімді паразиттер арасындағы бәсекелестік өзара әрекеттесу қарқындылығына әсері бағаланады.


Дәрілерге төзімділіктің алдын алу үшін қоздырғыштарды бір -біріне қарсы қою

Өте қажет ресурсты шектеу патогендерді бір-біріне қарсы қоюы және дәріге төзімділіктің пайда болуын болдырмауы мүмкін. Жаңа зерттеулер көрсеткендей, науқастың ішіндегі қоздырғыштар арасындағы бәсекелестікті күшейту бұрыннан бар дәрілердің қызмет ету мерзімін ұзартады және жаңа препараттарға төзімділіктің пайда болуына жол бермейді. Есірткіге төзімділіктің осы экологиялық әдісін сипаттайтын құжат журналда 11 желтоқсанда шығады Ұлттық ғылым академиясының еңбектері.

«Есірткіге төзімділік жыл сайын бүкіл әлем бойынша 3 миллионға жуық адамды өлтіретін АҚТҚ, туберкулез және безгекпен күресу әрекеттеріне кедергі келтіруде», - деді Нина Уэль, зерттеу кезінде Пенн штатының аспиранты және мақаланың жетекші авторы. «Бұл сондай-ақ күрделі операциялар мен қатерлі ісік химиотерапиясынан сауығуды қиындатады. Біз үлкен проблемаға тап болдық: емделуші емдеуге әсер етпейтін дәріге төзімді патогенді жұқтырғанда не істей аламыз? Біз басқа препараттарды қолдана алар едік, бірақ басқа препараттар қол жетімді болмауы мүмкін және жаңаларын жасау ұзақ және қымбат процесс.Иенің ішіндегі паразиттер арасындағы бәсекелестіктің артықшылығын пайдалана отырып, біз дәріге төзімді паразиттер бұрыннан бар болса да, инфекцияны сәтті емдеу үшін бар препаратты пайдалана алдық. . «

Есірткіге төзімділік қоздырғыштың (мысалы, паразит, вирус немесе бактерия) генетикалық мутациясы дамыған кезде пайда болады, бұл оны препаратпен өліп кетуден сақтайды. Қарсылық алғаш рет пайда болған кездегідей, бұл мутация тек бір жеке қоздырғышта болған жағдайда да, бір адам есірткімен емделгеннен кейін миллиардтаған популяцияға көшірілуі мүмкін. Бірақ қарсылық көбінесе шығынмен бірге жүреді, ал дәрілік препараттарға төзімді қоздырғыштар белгілі бір ресурстарды басқа қоздырғыштар сияқты тиімді түрде алмайды, немесе олар ресурстың көп бөлігін қажет етуі мүмкін.

Эндрю Рид, Эван Пью, биология және энтомология профессоры және Пенн штатындағы биотехнология профессоры Эберли: «Дәрілік емдеу болмаған жағдайда төзімді патогендердің таралуын тоқтататын жалғыз нәрсе - бұл дәрі-дәрмекпен емдеуге сезімтал қоздырғыштармен бәсекелесу», - деді. және мақаланың аға авторы. «Біз төзімділерді бақылау үшін бәсекелестіктің табиғи күшін қолданамыз және сезімталдарды емдеу үшін әдеттегі препараттарды қолданамыз».

Зерттеушілер инфекция кезінде безгек паразиттері қолданатын тышқандардың ауыз суларындағы қоректік заттарды манипуляциялады - бағбан тыңайтқыштар арқылы қоректік заттарды манипуляциялап, белгілі бір өсімдіктерге пайдалы болатындай. Бұл диеталық араласу дәстүрлі препараттармен қатар комбинациялық терапияның бір түрі ретінде қолданылды.

«Біз дәріге сезімтал безгек паразиттерін жұқтырған тышқандарды дәстүрлі препараттармен емдік», - деді Уэль. "Тышқандарға қоректік зат берілгенде, емдеу тышқандардың 40 пайызында сәтсіз аяқталды және біз әртүрлі сынақтар арқылы бұл дәріге төзімді штамдар пайда болғанын растадық. Бірақ қоректік зат шектелген кезде, инфекция қайта оралмады. Бұл қоректік затты шектеу арқылы біз дәріге төзімділіктің пайда болуының алдын алдық».

Содан кейін зерттеушілер олардың нәтижелері қоректік заттарды шектеудің басқа әсері емес, паразиттер арасындағы бәсекелестікке байланысты екенін растады. Дәрі-дәрмекпен өңделген тышқандарға тек төзімді штаммдар жұқтырылғанда және қоректік заттар шектеулі болған кезде, төзімді паразиттер аман қалды. Бірақ дәрі-дәрмекпен өңделген тышқандар сезімтал және төзімді паразиттермен жұқтырылған кезде, қоректік затты шектеу төзімді паразиттердің өсуін мүлдем тоқтатты - тіпті төзімді паразиттер бастапқыда олар әдетте хостта пайда болған кезден әлдеқайда көп болса да.

«Бұл зерттеу экологиялық манипуляция дәріні қолдануды жалғастыруға мүмкіндік беретін принциптің дәлелі болып табылады», - деді Рид, - тіпті емдеудің сәтсіздігін тудыратын төзімді патогенділер көп болған кезде де. Төзімді қоздырғыштардың әлсіз жақтарын іздейді, бірақ олар сезімталдар болмаған жағдайда жасайды.Біздің жұмысымыз көрсеткендей, бұл бәсекелестік аспектісі жоқ зерттеулерде қарсылықты бақылауда ұстайтын табиғи күш жетіспейді және оған үлкен көлемде жетіспейді. манипуляциялау мүмкіндігі ».

Бұл жұмыс зерттеушілерге дәріге төзімділіктің пайда болуын бақылау үшін патогендердің арасындағы табиғи бәсекелестіктен пайда табуға мүмкіндік беретін зерттеудің жаңа бағытын ұсынады. Дәстүрлі дәрілік препараттарға төзімді штаммдары бар туберкулез және безгек сияқты инфекциялар үшін зерттеушілер келесіде дәрілік заттарға төзімді штаммдардың қажеттіліктері сезімтал штамдарға қарағанда ресурстардың шектелуі төзімділердің жойылуына әкелетінін растайтын ресурсты немесе қоректік заттарды анықтауы керек. штаммдар ресурсты жоюдың ең тиімді стратегиясын анықтайды және араласудың қолайлы уақытын анықтайды. Жаңа препарат жасалатын инфекция үшін бұл сұрақтарды препаратты әзірлеу кезеңінде шешуге болады.

«Зерттеушілер есірткіге төзімділікті дәрілік препараттарды әзірлеудің әдеттегі бөлігі ретінде анықтау үшін қазірдің өзінде көп күш жұмсайды», - деді Рид. «Сіз дәрі-дәрмектерді әзірлеу құбырына ресурстарды шектейтін араласуды әзірлей аласыз. Бастапқы құны өседі, бірақ салыстырмалы түрде аз бастапқы инвестициядан кейін сіз препараттың қызмет ету мерзімін ұзарта аласыз. Бұл жүз миллион доллар тұрады. немесе одан да көп жаңа дәрі -дәрмекті нарыққа шығару үшін, сондықтан өтеу айтарлықтай үлкен болуы мүмкін.

"Әдетте дәрігер инфекция кезінде дәріге төзімділікті анықтаса, олар бұл препаратты қолданбайды. Егер сізде басқа нұсқа болса, бұл жақсы. Бірақ егер сізде басқа нұсқа жоқ болса, бұл манипуляцияның түрі. Сіз науқасты қарсылық болған кезде де емдеуіңіз керек».


Сезімтал организмдер паразиттердің қарсылықты жеңуіне қалай кедергі жасайды? - Биология

Назар аударыңыз, Internet Explorer 8.x нұсқасына 2016 жылдың 1 қаңтарынан бастап қолдау көрсетілмейді. Қосымша ақпарат алу үшін осы қолдау бетін қараңыз.

Безгек тарихта адамдардың денсаулығының негізгі жаһандық мәселесі болды және көптеген тропикалық және субтропикалық елдерде өлім мен аурудың негізгі себебі болды. Соңғы он бес жыл ішінде бақылауға алынған күш-жігер безгектің таралуын жартысынан көбіне азайтты, бұл жою мен мүмкін жоюдың ұзақ мерзімді мүмкін болатын ықтималдығын арттырады. Бұл мақсатқа қол жеткізу жаңа құралдарды, соның ішінде безгекке қарсы жаңа препараттарды және тиімдірек вакциналарды әзірлеуді, сондай-ақ паразиттердің ауруы мен биологиясын түсінуді арттыруды талап етеді. Бұл безгекке қарсы бірінші вакцинаны (RTS, S/AS01) әзірлеуге және реттеуге, сондай -ақ дәрі -дәрмектің жаңа мақсаттары мен безгекке қарсы қосылыстарды анықтауға әкелетін үлкен күш -жігерді тудырды, олардың кейбіреулері адамның клиникалық зерттеулерінде.


Тепе-теңдікті сақтау

Гигиеналық гипотеза өте жалпылама түрде айтылғанына қарамастан, нақты гендік ортаның (және нақтырақ айтқанда, гендік-паразиттік) өзара әрекеттесуі аутоиммунитет пен аллергиядағы зақымдайтын иммундық реакциялардың дамуына ықпал етуі мүмкін екендігінің дәлелі бар. Паразиттерге сезімталдықты да, иммунопатологияны да бақылайтын нақты генетикалық нұсқаларды анықтау ауруды емдеу үшін тежеуді немесе күшейтуді қажет ететін механизмдерді анықтауға, инфекцияға немесе патологияға ерекше сезімтал болуы мүмкін генотиптерді анықтауға және интимдік бірлескен әрекетті тереңірек түсінуге мүмкіндік береді. патогендер мен иммундық жүйенің эволюциясы.


Кіріспе

Паразитизмнің маңызы

Паразитизм (қоздырғыштарды, зиянкестер мен жұқпалы ауруларды қоса алғанда) үй жануарларының тіршілік етуінің және көбеюінің қуатты детерминанты бола алады, бұған патогенді саңырауқұлақ ошақтарының өсімдіктерге әсері (мысалы, 82), популяцияның паразиттік циклдары (мысалы, 39) немесе табысы дәлел бола алады. кейбір биологиялық бақылау бағдарламаларының (мысалы, 22), бірнеше мысал келтіруге болады. Биологиялық жаулардың барлық жерде болатыны және хост популяциясының мөлшеріне әсер етуі анық болғанымен, қабылдаушы популяциялар мен олардың паразиттері арасындағы генетикалық өзара әрекеттесу табиғаты, демек, паразитизмнің эволюциялық маңызы онша анық емес. Әрине, паразиттер дамып келеді: егіннің жаңа сорттарын жиі енгізу керек, өйткені егде жастағы зиянкестер популяциясына сезімтал болады (58), жаңа аурулар пайда болады және мутацияға ұшырайды [мысалы: СПИД (88 )] және дәстүрлі аурулардың генетикалық құрылымы үнемі жаңарып отырады [мысалы. тұмау (23), безгек (40)]. Хосттар аурулары сияқты тез немесе айқын дамымаса да, хост популяциясының генетикалық құрылымы ауруға әсер ететіні туралы дәлелдер бар. Мысалы, табиғи немесе жабайы популяциялар енгізілген ауруларға төзімділікті дамыта алады (22 83 70 ) және вируленттілік пен төзімділік нұсқаларының географиялық қабаттасуы эндемиялық биологиялық жауларға жауап ретінде эволюцияны көрсетеді (мысалы, 4 27 ).

Ауру, генетикалық вариация мен эволюция арасындағы байланысты түсіну әр түрлі ғылыми салалар үшін үлкен маңызға ие, олар қолданбалы және негізгі. Біріншіден, өзара әрекеттесулердің өзара болатындығы қожайын генетикасы аурудың жиілігі мен ауырлығын анықтай алатынын білдіреді, осылайша, коэволюция генетикасын терең түсіну аурулар мен зиянкестердің зиянды әсеріне делдал болатын жағдайларды утилитарлық түсінуді күшейтеді. Екіншіден, аурудың қабылдаушы популяциялардың генетикасына әсері кең эволюциялық салдарларға ие деп есептеледі және паразитизм эволюциялық биологиядағы кейбір ұзаққа созылған мәселелердің негізінде болуы мүмкін деген пікір бар. Атап айтқанда, теориялық зерттеулер хост пен паразиттік генетикалық полиморфизмдер бойынша жиілікке тәуелді таңдау генетикалық вариацияны сақтап, жыныстық көбеюге ықпал ете алады (Қызыл патшайым гипотезасы) (32 50 42 33). Паразитизм арқылы полиморфизмді сақтау, мысалы, омыртқалылардың иммундық жүйесінің таңқаларлық полиморфизмін есепке алуы мүмкін теңдестіру таңдау арқылы да болуы мүмкін (1).

Паразитизмнің иесінің генетикалық құрылымына әсері жұқтырған және жұқпаған иесінің генотиптерінің дифференциалды репродуктивті жетістігімен анықталады. Сондықтан паразитизмнің эволюциялық маңызы табиғатта паразиттік іріктеудің күші мен таралуына байланысты. Аурулар мен эволюцияның кейбір теориялары үшін таңдау динамикалық жиілікке тәуелді түрде және көптеген компьютерлік модельдеулерде жүруі керек (яғни. силикода эксперименттер) оның сенімділігін көрсетті (мысалы, 34). Алайда кейбір теоретиктер үздіксіз коэволюцияға қол жеткізу үшін талап етілетін шарттар аз ғана, егер бар болса, нақты хост-паразиттік жүйелерге қолданылатыны соншалықты шектеулі деп санайды (59 79 47). Бұл көзқарас бойынша, коэволюцияның жарылыстары сирек және немесе ең жақсы жағдайда өтпелі, аллельдер тез бекітіледі немесе жоғалады, осылайша коэволюция тоқтайды. Сайып келгенде, паразиттік динамиканың пайда болуын анықтау керек бұрынғы кремний табиғатта. Паразитизмнің эволюциялық маңыздылығын бағалауға көмектесу үшін мен мұнда жабайы табиғатта паразиттік делдалдық туралы не білетінін қарастырамын. Іріктеу бойынша зерттеулерде басым болған тергеу түрлерін жіктей отырып, мен білімдегі олқылықтардың қай жерде көрінетінін бөліп көрсетемін. Негізгі назар табиғи популяциялардағы қожайын эволюциясына аударылады, дегенмен коэволюциялық өзара әрекеттестіктің паразиттік жартысы туралы сөзсіз сөзсіз сырғып кетуі керек, өйткені олардан көп нәрсе белгілі болғандықтан, ауылшаруашылық/жасанды жүйелер туралы жиі еске түсіру керек.

Таңдаудың дәлелі

Паразиттер арқылы табиғи сұрыпталу болуы үшін екі критерий орындалуы керек. Біріншіден, инфекция хосттың көбеюін немесе тіршілігін төмендетуі керек, және бұл өте жақсы дәлелденді (81). Екіншіден, қабылдаушы генотиптер сезімталдығымен ерекшеленуі керек, сондықтан паразиттік инфекция популяцияның сезімтал тобымен пропорционалды түрде таралмайды. Егер бұл болжамдар орындалса, басқалары тең болса, паразиттік-гендік жиіліктегі өзгерістер болжанады. Сондықтан паразиттік іріктеуді зерттеу, жалпы табиғи сұрыптауды зерттеумен қатар, қожайынның төзімділігінің генетикалық вариациясын сипаттаумен немесе уақыт өте келе ген жиілігінің өзгеруін зерттеумен айналысады.

Резистенттіліктің генетикалық өзгеруі

Популяциялардағы қарсылықтың генетикалық өзгеруі коэволюция модельдерінің негізгі болжамы болып табылады және ол екі негізгі жолмен зерттелген. Мен (1) паразиттерге қатаң бақыланатын әсер ету арқылы төзімділік белгілерінің тұқым қуалау қабілетінің генетикалық вариациясын өлшейтін зерттеулерді (жалпы бақша тәжірибелері) және (2) табиғи жағдайларда инфекция пайда болған кезде инфекцияның генетикалық корреляциясын өлшейтін далалық зерттеулерді ажыратамын.

Ортақ бақ

Бұл эксперименттер микроэволюциялық өзгерістердің мүмкіндігін ашу үшін кеңінен қолданылды. Өсімдік-патогендік жүйелер (80-де қаралған) ең көп көңіл бөлді, бірақ жануарлар жүйелерінде эксперименталды генетикалық талдаулар жүргізілген жерде, олар да айтарлықтай қарсылық-вариацияны анықтады (36 20 84). «Жалпы бақ» әдісінің басты артықшылығы қоршаған ортаның шатастыратын факторларын бақылау және төзімділіктің қатаң генетикалық компоненті бар-жоғын дәл анықтау мүмкіндігі болып табылады.

Дегенмен, бұл генетикалық компоненттің табиғаты әрқашан анық болмауы мүмкін. Кейбір жағдайларда анықталған генетикалық вариация жалпы формада болуы мүмкін, мысалы, генетикалық зақымдану салдарынан, яғни сезімтал штаммдар зиянды мутациялардың көп жүктемесі болуы мүмкін және олардың салыстырмалы түрде нашар жағдайы оларды инфекцияға бейім етеді. Көптеген қарапайым бақша тәжірибелерінде қарсылықтың бұл формасын негізгі әсер ету локустарындағы аллельдік вариацияға негізделген қарсылықтың нақты формаларынан ажыратуға болмайды. Бірлескен эволюциялық нәтижелер қарсылықтың негізгі генетикалық бақылауына тәуелді, ал жиілікке тәуелді аллель жиілігінің ауытқуы қарсылықтың нақты формаларынан туындайды (24 67). Популяциялардағы қожайынға төзімділік пен паразиттік инфекцияның өзгеруін бір уақытта зерттейтін зерттеулер қажет. ашық түрде генотиптің спецификалық хост -паразиттік өзара әрекеттесуіне тест, яғни белгілі бір хост генотипінің сезімталдығы ол қандай паразитті генотипке байланысты екендігіне және белгілі бір паразиттік штаммның жұқпалы болуы қай хост генотипіне байланысты екенін тексеруге арналған (мысалы, 85 13 ). Мұндай өзара әрекеттесу жиілікке тәуелді таңдаудың негізгі талабы болып табылады, ол арқылы генетикалық вариация сақталуы мүмкін. Популяциялардағы ерекшеліктердің толық спектрін білу де маңызды. Популяциядағы барлық патогенді штамдарға төзімді хост штамдарының пайда болуы немесе барлық штаммдарға әмбебап жұқпалы патогенді штаммдардың пайда болуы жиілікке тәуелді динамикаға қолайлы емес [13].

Осы уақытқа дейін қожайын-паразиттер ерекшелігінің табиғатын зерттейтін ең көп жұмыс өсімдік-патогендік жүйелерде жүргізілді, мұнда селекциялық тәжірибелер төзімділікті көбінесе генге гендік ерекшелік үлгісі бар негізгі гендер бақылайтынын көрсетті (қаралған). 80). Жануарларға қатысты салыстырмалы зерттеулер сирек кездеседі, ал кейбіреулері ерекше ерекшелікті (мысалы, 85 13) және/немесе негізгі гендердің әсерін (35 31 64) көрсетсе, басқалары қарсылықты бақылау полигендік болуы мүмкін екенін көрсетті (77 48) .

Жалпы бақша зерттеулері, әрине, бұл алаңдағы белгісіздіктерді білдірмейді. Аурудың таралуына сөзсіз әсер ететін экологиялық факторлардың қаншалықты таралуы (6 30 76) инфекцияның генетикалық аспектілеріне әсер етуі мүмкін, бұл бақшаға жүргізілетін жалпы тәжірибе нәтижелері егістікке таралған жағдайларда көрсетілген. Мысалы, 74 ) бақыланатын зертханалық жағдайларда нематодқа сезімталдығымен ерекшеленетін тышқандардың екі штаммы жұқтыру тұқымдық жағдайларда болған кезде ешқандай айырмашылық көрсетпейтінін көрсетті. Сол сияқты, а үшін Дафния-микропаразит жүйесі, 54) қарсылықтың генетикалық вариациясы (жалпы бақша экспериментінде анықталғандай) өрістегі аурулардың заңдылығын анықтамаған мысал келтірді. Басқа популяцияларда да солай Дафния Зерттеу нәтижесінде қожайын генетикасы аурудың табиғи үлгілерінің детерминанты болғаны анықталды, бірақ басқа таксондар бойынша зерттеулер табиғи жағдайларда паразиттік инфекцияларға жалпы бақша инфекцияларында анықталған қатаң генетикалық факторлардың қаншалықты әсер ететінін анықтау үшін қажет.

Далалық өлшеулер

Резистенттіліктің генетикалық вариациясының далалық зерттеулері табиғи инфекциялардың туыстары (15 76 87) немесе молекулалық құралдармен анықталған генотиптер (мысалы, 65 37 31 71 14 72 27 44) арасында кездейсоқ емес таралатынын көрсетті. Молекулалық маркерді қолданатын зерттеулер үшін қарсылыққа тікелей қатысы бар гендерді (37 72 27) зерттейтіндер мен қарсылық локустарымен байланысқан тепе -теңдікте болатын бейтарап гендерді зерттеген зерттеулерді ажыратуға болады (мысалы, 71 53). Соңғы тәсіл таңдамалы локустар мен локустар арасындағы кездейсоқ емес ассоциацияларға сүйенеді (55 -тарауды қараңыз), осылайша, мысалы, репродуктивті режимге байланысты байланыс тепе -теңдігі жоғары болған кезде ғана тиімді болады (бірақ 46 қараңыз). Тұқымқуалаушылықты талдау негізінде тұқымқуалаушылықты есептеген зерттеулер тұқымдық деректерді (76) қолдана отырып немесе тұқым қуалаушылықты есептеуге мүмкіндік беретін манипуляциялар жасау арқылы жасады. Мысалы, 30) моллюсканың трематодты инфекцияға төзімділігінің елеулі тұқымқуалаушылығына дәлелді туыстары бар иелерді белгілеу және оларды отырғызу арқылы, содан кейін қоршауда 2 айлық кезеңнен кейін инфекцияның таралуын тіркеу арқылы дәлелдеді (сонымен қатар 62 7 қараңыз).

Кәдімгі бау-бақша тәжірибелерінен айырмашылығы, далалық үлгілердегі жұқтырған және жұқпаған хосттарды салыстыру кезінде төзімділіктің қатаң генетикалық компонентін сезімталдыққа әсер ететін жағдайға негізделген әсерлерден бөлу қиын.Мысалы, тұқым қуалаушылықты есептеуге болатындай хосттарды манипуляциялайтын зерттеулер үшін қожайындар паразиттерге ұшырағаннан кейін инфекциялардың пайда болуына әсер ететін аналық әсерлерді бақылау қиын болуы мүмкін (мысалы, 7). Сонымен қатар, далалық зерттеулерде әдетте кейбір генотиптердің жиі жұқтырылғанын анықтау үшін қажетті бақылау жоқ, өйткені оларда аурумен кездесу жиілігі жоғары, бірақ сезімтал емес. өздігінен. Мысалы, хост генотиптерінің де, паразиттердің таралуының да популяция ішіндегі кеңістіктік құрылымы белгілі бір генотиптердің шамадан тыс инфекциясына әкеледі, бірақ олар бақыланатын әсерде ерекшеленбеуі мүмкін (53). Хосттардың генетикалық профилі мен факторлардың, генетикалық немесе басқа жолмен, паразиттердің кездесу жылдамдығына әсер етуінің маңыздылығына баса назар аударылды (16 75 54) және эволюциялық биологтар үшін селекция болатын гендерді анықтауға ұмтылуы керек. актерлік Әрине, паразитологтар үшін бұл маңызды мәселе емес. Инфекцияның себебін түсіну ұтымды бақылау стратегияларын әзірлеудің кілті болып табылады (9 15 87).

Қорытындылай келе, қарсылықтың өзгеруін зерттеу паразиттердің табиғи сұрыпталуының айтарлықтай әлеуетін ашты, осылайша коэволюцияның негізгі модельдерінің бірі орындалды. Білім алшақтықтары сақталуда, алайда (1) спецификаны зерттейтін және іріктелетін гендерді анықтайтын, (2) табиғаттағы дисперсия компоненттерін дәл бөлетін (мысалы, 30), (3) салыстыруға болатын зерттеулердің көбірек болуы пайдалы болады. бірдей генотиптер, табиғи жағдайда алынғандармен бақыланатын жағдайларда алынған нәтижелер (мысалы, 74 ) және (4) молекулалық маркерге негізделген өріс үлгілерінің бақыланатын әсерде тұруын тексеру (мысалы, 19 ).

Ген жиілігінің өзгеруі

Паразиттердің жеткілікті таралуы мен вируленттілігін ескере отырып, төзімділікке арналған генетикалық вариацияны бақылаудан туындайтын жеңілдетілген болжам гендер жиілігі немесе тұқым қуалайтын фенотиптер сәйкесінше өзгеруі керек - шамадан тыс жұқтырылған генотиптер жиілікте азаюы керек, сау қожайындардағы гендер гүлденуі керек. Популяциялар мен гендер селекцияда болғанын, бірақ өзгеріспен қарсылық-вариацияны тікелей байланыстыратын, яғни сұрыптауға жауаптарды тікелей бақылайтынын көрсететін жанама дәлелдер қиын болды.

Жанама дәлелдемелер . Қарқынды эволюция мен іріктеудің кейбір түрлері популяцияға қолтаңба қалдырады деп ойлайды. Популяциялар арасында паразиттің эволюциясының дәлелі паразиттің жергілікті бейімделуі ретінде байқалады (45 -те қаралған), ал коэволюцияның дәлелі вируленттіліктің географиялық таралуы мен қарсыласу нұсқаларының сәйкес келуінен болады (4). 14) инфекцияның кеңістіктік үлгілерінен жиілікке тәуелді іріктеудің пайда болуын анықтауға бағытталған. Олар өсімдік-патогенді жүйе популяцияларында жиі кездесетін генотиптердің жүйелі түрде шамадан тыс инфекциясын құжаттады және бұл паразиттердің жалпы генотипке бейімделуін білдіреді, осылайша сирек кездесетін түрлерге артықшылық береді деп түсіндірді. Жалпы клондардың шамадан тыс инфекциясы басқа өсімдік-патогенді жүйелердің (43), Дафния-микропаразиттік өзара әрекеттесулердің (53) немесе ұлулар-трематодтар жүйесінің (18) дәйекті ерекшелігі болмады. Сонымен қатар, 43) кеңістіктік заңдылықтарды егжей -тегжейлі зерттеу жергілікті хост популяцияларының генетикалық құрамы патогенді нәсілдердің қайсысы жергілікті жерде көп екенін анықтағанын растайтын ешқандай дәлел көрсетпеді. Сөзсіз, жылыжайда анықталған төзімділік гендер иесі мен паразиттік популяциялардың генетикалық құрамын қалыптастыратын жалғыз фактор емес. Тіпті генетиканы әсер етудің жалғыз факторы деп есептегенде де, ортақтық пен инфекция арасындағы корреляцияның болмауы жиілікке тәуелді іріктеудің болуына дәлел бола алмайды, өйткені хосттардағы қарсылықтың эволюциясы мен қарсы бейімделу арасындағы сәйкес уақыт аралығын ескере отырып. паразиттердің көптеген үлгілері жиілікке тәуелді таңдау күтулеріне сәйкес келеді (18 25).

Таңдаудың немесе қаруланудың пайда болуы гендік тізбектерге де мөрленуі мүмкін. Синонимдік емес нуклеотидтердің орын ауыстыру жылдамдығы (ҚаНуклеотидтік алмастырулар, нәтижесінде аминқышқылдары алмастырылады) синонимдік алмастыру жылдамдығынан жоғары (Қс: амин қышқылының алмастырылуына әкелмейтін нуклеотидтерді алмастыру). Позитивті іріктеудің дәлелі өсімдіктер мен жануарлар патогендерінің иммуногенді аймақтарында анықталды (мысалы, 40). Қонақ жағында патогенді тануға немесе патогенді жоюға қатысатын локустар синонимді емес алмастыру жылдамдығының жоғары екендігін көрсететін өсімдік-патогендік жүйелерден алынған дәлелдер бар [61 5]. Теңдестіруді таңдау гендердің реттілігінен де анықталды. Атап айтқанда, адамдар мен тышқандардағы негізгі гистосәйкестік (MHC) локустары антигенді тану орындарында синонимді емес алмастырулардың жоғары қарқынын көрсетеді, аллельдік тұқымдардың ұзақ сақталуы мен артықшылықтың пайда болуына сәйкес келетін байланыс тепе-теңсіздігі, дегенмен MHC локустарында жиілікке байланысты таңдау гипотезасы. да қолдау тапты (73 52 -де жинақталған).

Жиілікке байланысты таңдау (FDS) әр түрлі формада болуы мүмкін. FDS жаңадан пайда болған мутантты аллелі бар адамдардың селективті артықшылығын және мутанттардың фиксацияға көтерілуімен аллельдердің тұрақты айналымын қамтуы мүмкін. Бұл гипотезаны жиі қару -жарақ деп атайды, бірақ ол полиморфизмнің жоғары деңгейін немесе MHC локустарында аллельдік тұқымдардың сақталуын болжамайды. Баламалы түрде және MHC жағдайында қолданылуы мүмкін, жиілікке тәуелді таңдау сирек кездесетін нұсқалардың жоғалуын болдырмауы мүмкін, нәтижесінде жиіліктері уақыт бойынша циклдік түрде өзгеретін аллельдердің ұзақ уақыт бірге өмір сүруіне әкеледі. Бұл үлгідегі «окоптық соғыс» деп аталатын вариация қолданылатын сияқты Rpm1 мүмкіндік беретін ген Arabidopsis thaliana псевдомонас қоздырғыштарын тану (78). Молекулалық жұмыс аллельдердің қарсылық пен сезімталдықты көрсетті Rpm1 миллиондаған жылдар бойы бірге өмір сүрді, патогеннің ілгерілеуі сезімталдық аллельдері жиі болатын кезеңдерінде және патогеннің шегінуі төзімділік аллельдері қайта енген кезде орын алады.

Деректер бойынша іріктеудің қарқындылығын бағалау эволюцияның генетикалық бақылауды қиындату үшін жеткілікті баяу жүретінін көрсетті. Мысалы, адамдардағы MHC локустарындағы реттіліктің өзгеруіне сүйене отырып, 73) өлшеу 20 ұрпақтан аз немесе 5000 адамнан тұратын үлгі өлшемдерімен жүргізілсе, уақыт бойынша аллель жиілігінің өзгеруін тікелей өлшеу мүмкін болмайтынын анықтады. Сол сияқты, ұзақ өмір сүретін полиморфизмге әкелетін модель нәтижелері Rpm1 кіру орны Арабидопсис (жоғарыдан қараңыз) салыстырмалы ұзақ периодты циклдары бар, аллель жиіліктері генерацияға шамамен 1% жылдамдықпен өзгереді. Мұндай нәтижелердің қаншалықты жалпы екені белгісіз, бірақ бұл өткен талдаулар талдауға жауаптарды тікелей байқау қиын болатынын көрсетеді (табиғи сұрыпталудағы көптеген белгілер сияқты). Паразиттер табиғи сұрыпталудың ерекше күшті агенттерін көрсететін белгілерге қарамастан, бұл шынымен де солай сияқты (мысалы, 8).

Іріктеуге жауаптар. Селекцияға реакция ауылшаруашылық жүйелерінде жиі байқалды. Өзара әрекеттесулердің паразиттік жартысынан, әсіресе химиялық пестицидтерге (мысалы, 28 ) немесе төзімді дақыл сорттарын жеңуге (мысалы, 58 ) төзімділік дамитын ауыл шаруашылығы зиянкестерінің жүздеген мысалдары бар. Хосттарға келетін болсақ, қарсылықты жасанды өсіру бағдарламалары үшін тікелей таңдауға болады (63), ал семинатуралды немесе манипуляцияланған популяцияларды зерттеу ауруға төзімділіктің жоғарылауы (22 41 60) немесе генетикалық әртүрліліктің инфузиясы үшін дәлелдер берді. қабылдаушы популяцияға ауру үлгілерін күрт өзгерте алады (57 89). Бактерия-фагтардың зертханалық микрокосмостарын зерттеу (мысалы, 49 ) сонымен қатар қожайындардағы төзімділіктің эволюциясын көрсетті.

Тұтастай алғанда, жеңілдетілген жүйелер (мысалы, ауыл шаруашылығы) жылдам селективті өзгерістер антагонистік өзара әрекеттесулердің жалпы аспектісі болып табылатындай әсер қалдыруы мүмкін. Алайда, табиғи, бақыланбаған популяциялардағы паразиттермен байланысты гендер жиілігінің өзгеруінен кейін жүргізілген зерттеулер қарсылықтың генетикалық өзгеру заңдылықтарына негізделген түсіндіруге қиын немесе күткенге қайшы келетін нәтижелер берді (26 10 66 11 36 53). Зерттеулер қарсылықтың генетикалық өзгеруіне қарамастан (36 56) генетикалық өзгерістерге дейін, бірақ ешқандай бейімделу мәні жоқ [11 53] бағытты таңдаудан бастап үлгілерді көрсетті. Кейбір көрнекті мысалдар 1-суретте келтірілген.

Паразитизмнің уақытша зерттеулерінің кейбір мысалдары, олар қарсылықтың генетикалық вариациясы негізінде күтілмейтін өзгерістерді байқады (a және b), немесе өзгеріс күтілгеніне қарамастан динамика мүлде жоқ (c). а) үш бөлек, бірақ жақын орналасқан тоғандардан үш Дафния клонының клондық жиілігінің өзгеруі. 1 және 2 тоғандарда салыстырмалы сезімтал клон 1 күтілгендей жиілікте төмендеді, бірақ 3 тоғанда жиілігі жоғарылады. 53). (B) 5 жыл бойғы генотиптердің динамикасын зерттеу нәтижелері (өсімдік Linum marginaleсаңырауқұлақ қоздырғышына сезімталдығына байланысты (Мелампсора). 1 және 2 фенотиптері ең төзімді болды, бірақ әлі де айтарлықтай төмендеуді көрсетті, әсіресе 1989 жылы негізгі патогендік эпидемия пайда болған кезде. Деректер 11). (c) Паразитизмнің орташа деңгейі (паразитоидты араның шабуылынан туындаған) әр 2 жылда маусымның басында және кеш жиналған тлилер арасында ерекшеленбеді. Паразитоидтарға сезімталдықтың клондық өзгеруі байқалды және паразитоидтар қоршаған ортаның тұрақты ерекшелігі болды. 36).

Жиілікке тәуелді генетикалық өзгерістердің тікелей дәлелі ауылшаруашылық жүйелерінен келеді [мысалы: арпа мен көгеру Erysiphe graminis ( 3 )] немесе бактериялық микрокосмдардан ( 51 ). Табиғи популяциядағы қожайын гендерінің жиілікке тәуелді циклін тікелей сынаған жалғыз уақыттық зерттеу, паразиттер бейімделіп, содан кейін қарсы таңдалған жағдайда күтілетіндей, соңғы кезде кең таралған ұлулар клондары трематодпен шамадан тыс жұқтырылатынын көрсетті (19 ). жалпы генотиптер. Жалпы алғанда, табиғи жүйелердегі жиілікке тәуелді динамикаға тексерілген ұзақ мерзімді зерттеулердің тапшылығын және бағыттық іріктеудің қысқа мерзімді зерттеулерінің нәтижесіз нәтижелерін ескере отырып, өзара әрекеттесу динамикасының қазіргі бағасы жоғары болып көрінеді. ең жақсы, шектеулі.

Генетикалық өзгерісті байқауға болмайтын көптеген жағдайларды паразиттердің таралуының төмендігімен немесе вируленттіліктің өзгеруімен күтуге болмайды. Өзгерістер орынды деп күтілген, бірақ байқалмаған жағдайларда таңдау бойынша шектеулер туралы кеңейтілген білім іріктеуге жауаптарды бағалау үшін маңызды негіз болады. Шектеулердің үш түрі (кеңінен анықталған), әсіресе табиғаттағы генетикалық өзгерістерге кедергі келтіруі мүмкін. Біріншіден, генетикалық дисперсия қоршаған ортаның дисперсиясының фонына қатысты аз болатын жерде таңдауға жауап қиын болуы мүмкін (86). Әрі қарай, егер қоршаған орта дисперсиясы бір мезгілде жеке жолдар арқылы төзімділікке де, жарамдылыққа да әсер етсе, аддитивті генетикалық дисперсия бойынша таңдау мүлдем болмауы мүмкін (69). Ұсынылғандай, жабайы табиғаттағы дисперсия компоненттерін түсінуге мүмкіндік беретін генетикалық вариацияны зерттеу қажет. Екіншіден, эволюциялық өзгерістерді шектеудегі айырбастаудың (қарсылық шығындары) рөлі де қосымша назар аударуға тұрарлық. Паразиттерге төзімділік қымбат болуы мүмкін және басқа фитнес компоненттерімен сатылатыны жиі көрсетілмесе де, көп талқыланды (17 -де қаралған), ал шығындардың болуы өзара әрекеттесудің полиморфизмнің сақталуына әкелетінін сыни түрде анықтай алады [59] . Үшіншіден, гендер ағыны бейімделгіш өзгерістерге кедергі келтіруі мүмкін, егер көршілес популяциялардан немесе диапаузалық кезеңі бар таксондар үшін «тұқым банктерінен» гендер популяцияның генетикалық құрамына елеулі үлес қосса. Паразит -хост коэволюциясы үшін көші -қон мен кеңістіктік құрылымның маңыздылығын 12) қарастырды, және көптеген жүйелер үшін табиғи заңдылықтар метапопуляция контекстінде ғана мағыналы болуы мүмкін.

Ұзақ мерзімді динамиканы бақылау үшін бейтарап маркерлер (мысалы, үлкен үлгілерді талдау үшін пайдаланылуы мүмкін аллозимдер) қарсылық локустарымен байланысты болуы мүмкін жағдайлар осы уақытқа дейін ген жиілігін қадағалаудың ең жақсы мүмкіндіктерін ұсынды (19). Ақыр соңында, үлкен әсер ететін жалғыз гендер қатысатын болса, бұл гендердің маркерлерін жасау және олардың жиіліктерін тікелей бақылау қажет болуы мүмкін. Мысалы, резистентті гендердің сақталған аймақтарынан полимеразды тізбекті реакция (ПТР) праймерлерін әзірлеуге және эволюциялық уақытты зерттеуге болатын организмдердің өзгергіштігіне талдау жасауға болады. Кресттік эксперименттер арқылы сандық белгілер локусының (QTL) маркерлерінің одан әрі дамуы да дәл сондай перспективалы. Омыртқасыздардағы қарсылық гендері туралы деректер жинақталуды жалғастыруда (мысалы, 2) және бұл эволюциялық зерттеулерге ерекше уәде береді, өйткені көптеген омыртқасыздар экологиялық атрибуттарды жақсы түсінеді, оларды көп мөлшерде өңдеуге болады және табиғаттың уақытша талдауы үшін қажет қысқа генерация уақыты бар. популяциялар. Мұндай зерттеулер патогенді геномдарға патогенді іріктеудің табиғаты туралы бұрын-соңды болмаған түсінік алуға мүмкіндік береді. Паразиттік табиғи сұрыптау күшін нақты уақыттағы өріс өлшемдерін молекулалық эволюция туралы деректермен біріктіру дәйектілік деректеріндегі патогенді таңдаудың қолтаңбасын тікелей анықтауға мүмкіндік береді.


Қорытынды

Ветеринария дәрігері инсектицид немесе акарицид тиімділігінің жетіспеушілігін байқағанда немесе үй жануарларының иесі хабарлағанда, тарихты қарап шығу және емдеудің ықтимал тапшылығын іздеу керек, себебі түпкілікті себеп бүргеге немесе кенеге қарсы тұру ықтималдығы әлдеқайда аз. Егер емдеуге сезімталдықтың төмендеуі байқалса, қарсылықты ықтимал деп есептемес бұрын басқа да жиі кездесетін себептерді жоққа шығару керек. Пестицидтермен емдеуге төзімділік паразиттердің популяциясының белгілі бір инсектицидтің бұрынғы әсерінен туындаған селекциялық қысымның салдары ретінде өзгергенін көрсету мүмкін болғанда ғана дәл диагноз болады. Қарсылықты дәлелдеуге қатысты бүгінгі жағдайда, тәжірибеші маманның тиімділік мәселесінің себебі туралы пікірі, егер олар қарсылықты зерттеумен айналысатын өндірушіні немесе академиялық зерттеушіні таппайынша, дәлелденгеннен гөрі анекдоттық болады. Себепке қарамастан, тиімділіктің жеткіліксіздігі иесі мен ветеринарды қанағаттандыру үшін қайта қарау әдісін қажет етуі мүмкін.


Бейнені қараңыз: 4 бейнедәріс. Микроорганизмдер физиологиясы (Ақпан 2023).