Возбудитель чумы бактерия: Биологи выяснили, почему чума до сих пор не исчезла

Содержание

Возбудитель чумы — это… Что такое Возбудитель чумы?

?

Чумная палочка

Yersinia pestis,
окрашенные флюоресцентным красителем, 2000x.

Научная классификация
Латинское название
Yersinia pestis
(Lehmann & Neumann, 1896) van Loghem 1944

Чумна́я па́лочка (лат. Yersinia pestis) — грамотрицательная бактерия из семейства энтеробактерий[1]. Инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию (легочную форму чумы) и септическую чуму. Все три формы ответственны за высокий уровень смертности в эпидемиях, имевших место в истории человечества, например таких как Великая чума и «Чёрная смерть», на счету последней из которых — смерть трети населения Европы за промежуток с 1347 по 1353 годы.

Роль Yersinia pestis в «Чёрной смерти» диспутируется. Некоторые утверждают, что «Чёрная смерть» распространилась слишком быстро, чтобы быть вызванной

Yersinia pestis[2]. ДНК этой бактерии найдены в зубах умерших от «Чёрной смерти», тогда как тестирование средневековых останков людей, умерших по другим причинам не дало положительной реакции на Yersinia pestis[3][4]. Это доказывает, что Yersinia pestis является как минимум сопутствующим фактором в некоторых (возможно, не во всех) европейских эпидемиях чумы. Возможно, что устроенный чумой отбор, мог повлиять на патогенность бактерии, отсеяв индивидуумов, которые были наиболее ей подвержены.

Род Yersinia — грамотрицательные, биполярные коккобациллы. Также как другие представители Enterobacteriaceae, они обладают ферментативным метаболизмом. Y. pestis производит антифагоцитарную слизь. Подвижная в изоляции бактерия становится неподвижной, попав в организм млекопитающего.

История

Бубонная чума. Изображение 1411 года

Y. pestis была открыта в 1894 году швейцарско-французским медиком и бактериологом Пастеровского института Александром Йерсеном (Alexandre Yersin) во время эпидемии чумы в Гонконге. Йерсен был сторонником школы Пастера. Прошедший подготовку в Германии японский бактериолог Китасато Сибасабуро (яп. 北里 柴三郎, практиковавший метод Коха также в это время был привлечён к поискам агента, являющегося возбудителем чумы. Однако именно Йерсен фактически связал чуму с Y. pestis. Долгое время возбудителя чумы относили к роду Backterium, позже — к роду Pasteurella. В 1967 году род бактерий, к которому относился возбудитель чумы, был переименован в честь Александра Иерсэна.

Известны три биовара бактерии; полагают, что каждый соответствует одной из исторических пандемий бубонной чумы. Биовар antiqua считают ответственным за Юстинианову чуму. Неизвестно, был ли этот биовар причиной более ранних, меньших эпидемий, или же эти случаи вообще не были эпидемиями бубонной чумы. Биовар

medievalis полагают связанным с «Чёрной смертью». Биовар orientalis связывают с Третьей пандемией и большинством современных вспышек чумы.

Патогенность и иммунитет

Патогенность Yersinia pestis заключается в двух антифагоцитарных антигенах, называемых F1 и VW, оба существенны для вирулентности [1]. Эти антигены производятся бактерией при температуре 37 °C. Кроме этого, Y. pestis выживает и производит F1 и VW антигены внутри кровяных клеток, таких, например, как моноциты, исключением являются полиморфно-ядерные нейтрофильные гранулоциты[5].

Некоторое время назад в США инактивированная формалином вакцина была доступна для взрослых, находящихся под большим риском заражения, однако затем продажи были прекращены по указанию [6].

Геном

Доступны полные генетические последовательности для двух из трёх подвидов бактерии: штамма KIM (из биовара Medievalis)

[7] и штамма CO92 (из биовара Orientalis, полученного из клинического изолятора в США) [8]. По состоянию на 2006 год генная последовательность штамма из биовара Antiqua ещё не закончена. Хромосомы штамма KIM состоят из 4 600 755 парных оснований, в штамме CO92 — 4 653 728 парных оснований. Как и родственные Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica, бактерия Y. pestis содержит плазмиды pCD1. Вдобавок, она также содержит плазмиды pPCP1 и pMT1, которых нет у других видов рода Yersinia. Перечисленные плазмиды и остров патогенности, названный HPI, кодируют белки, которые и являются причиной патогенности бактерии. Помимо всего прочего эти вирулентные факторы требуются для бактериальной адгезии и инъекции белков в клетку «хозяина», вторжения бактерии в клетку-хозяина, захвата и связывания железа, добытого из эритроцитов. Полагают, что бактерия Y. pestis произошла от Y. pseudotuberculosis, отличие только в присутствии специфичных вирулентных плазмид.

Лечение

Традиционным средством первого этапа лечения от Y. pestis были стрептомицин[9][10], хлорамфеникол или тетрациклин[11]. Также есть свидетельства положительного результата от использования доксициклина или гентамицина[12].

Надо заметить, что выделены штаммы, устойчивые к одному или двум перечисленным выше агентам и лечение по возможности должно исходить из их восприимчивости к антибиотикам. Для некоторых пациентов одного лишь лечения антибиотиками недостаточно, и может потребоваться поддержка кровоснабжения, дыхательная или почечная поддержка.

Ссылки

  1. 1 2 Pasteurella, Yersinia, and Francisella. In: Barron’s Medical Microbiology (Barron S et al, eds.). — 4th ed.. — Univ of Texas Medical Branch, 1996. — ISBN (via NCBI Bookshelf)
  2. Ал Бухбиндер. Между чумой и эболой — в статье, напечатанной в журнале «Знание—Сила» № 2 за 2002 год приводятся размышления, критикующие связь бактерии с чумой.
  3. Drancourt M; Aboudharam G; Signolidagger M; Dutourdagger O; Raoult D. (1998). «Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: An approach to the diagnosis of ancient septicemia». PNAS 95 (21): 12637–12640.
  4. Drancourt M; Raoult D. (2002). «Molecular insights into the history of plague.». Microbes Infect. 4: 105–9.
  5. Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach. — 2nd ed.. — ASM Press, 2002. — ISBN pp207-12
  6. Welkos S et al.. (2002). «Determination of the virulence of the pigmentation-deficient and pigmentation-/plasminogen activator-deficient strains of Yersinia pestis in non-human primate and mouse models of pneumonic plague». Vaccine 20: 2206–2214.
  7. Deng W et al.. (2002). «Genome Sequence of Yersinia pestis KIM«. Journal of Bacteriology 184 (16): 4601–4611.
  8. Parkhill J et al.. (2001). «Genome sequence of Yersinia pestis, the causative agent of plague». Nature 413: 523–527.
  9. Wagle PM. (1948). «Recent advances in the treatment of bubonic plague». Indian J Med Sci 2: 489–94.
  10. Meyer KF. (1950). «Modern therapy of plague». JAMA 144: 982–5.
  11. Kilonzo BS, Makundi RH, Mbise TJ. (1992). «A decade of plague epidemiology and control in the Western Usambara mountains, north-east Tanzania». Acta Tropica 50: 323–9.
  12. Mwengee W, Butler T, Mgema S, et al. (2006). «Treatment of plague with gentamicin or doxycycline in a randomized clinical trial in Tanzania». Clin Infect Dis
    42: 614–21.

Wikimedia Foundation. 2010.

Геном чумной палочки рассказал о распространении и происхождении Юстиниановой чумы

Josse Lieferinxe (умер в 1508). Святой Себастьян молит о жизни могильщика, пораженного чумой во время Юстиниановой чумы в VII веке. Фрагмент.

Walters Art Museum

Ученые предположили, что возбудитель Юстиниановой чумы (первой пандемии этого заболевания, которая продолжалась 200 лет) постоянно находился в Европе или в Средиземноморье, даже между вспышками болезни. Предположительно, его родиной была Центральная Азия, северо-восток современного Китая или Киргизия, говорится в

Proceedings of the National Academy of Sciences.

Хотя палеогенетическая реконструкция показала, что люди болели чумой более пяти тысяч лет назад, первой зафиксированной пандемией заболевания, вызванного именно чумной палочкой (Yersinia pestis) стала Юстинианова чума (541–750 годы). Пандемия началась в Египте и распространилась в Восточном Средиземноморье, Европе и на Ближнем Востоке. Во время первой вспышки заболевания в 541–542 годах от него умерло около 25 миллионов человек (около 13 процентов населения планеты), а за все время пандемии — примерно 50 миллионов человек (четверть мирового населения того времени).

Чтобы выяснить, каково было происхождение и распространение чумной палочки, вызвавшей первую пандемию, палеогенетики еще в 2013 году выделили ДНК бактерии из останков жертв заболевания и проанализировать ее геном. Они подтвердили, что пандемию действительно вызвала

Y.pestis и отнесли ее к филогенетической линии 0, которая свидетельствовала о ее китайском или монгольском происхождении.

Позднее Йоханнес Краузе (Johannes Krause) из Института мировой истории Общества Макса Планка Планка в Йене и его коллеги получили более подробную расшифровку генома Y.pestis (с кратностью покрытия 17,9). Они подтвердили ее принадлежность к группе 0. Также исследователи обнаружили в геноме бактерии несколько ранее не описанных мутаций в генах, предположительно, отвечающих за вирулентность. По мнению ученых, они могли придать бактерии свойства, которые способствовали ее распространению.

В новом исследовании палеогенетики и археологи под руководством Краузе проанализировали останки 183 человек, живших в V–IX веках и похороненных на 21 средневековом кладбище в Испании, Франции, Германии, Австрии и Великобритании. Исследователям удалось секвенировать восемь геномов чумной палочки со средним покрытием > 4,5 и проанализировать их.

Карта, показывающая распространение первой пандемии чумы (541-750 годы) в Европе, Северной Африке и на Ближнем Востоке. Места, где наличие чумы доказано генетически отмечены красным (результаты предыдущих исследований) и желтым (это исследование).

M.Keller et al. / PNAS, 2019

Оказалось, что патогены встречались на территории современных Германии, Франции, Испании и Великобритании. Результаты филогенетического анализа показали, что это были разные, но близкородственные линии Y.pestis. Некоторые из них одновременно циркулировали в одном и том же месте. Часть штаммов бактерии появилась не в начале пандемии, а во время последующих вспышек заболевания. Вероятно, это свидетельствует о том, что во время пандемии в Европе были естественные резервуары, в которых сохранялись жизнеспособные патогены. Возможно, они находились на Иберийском полуострове и в Восточном Средиземноморье. Некоторые исследователи полагают, что на территории Европы уже в конце античности и в начале Средневековья водились черные крысы, которые распространяли чумную палочку.

Авторы предположили, что вероятнее всего, родиной бактерии, от которой произошли возбудители первой пандемии чумы, были территории современного северо-западного Китая или Киргизии. «Линия, вероятно возникла в Центральной Азии за несколько сотен лет до начала первой пандемии. Но мы считаем, что текущих данных недостаточно для того, чтобы определить происхождение Юстиниановой чумы до того, как о ней впервые появились сообщения в 541 году в Египте», — объясняет ведущий автор исследования Марсель Келлер (Marcel Keller) из Тартусского университета. «Однако тот факт, что все геномы относятся к одной и той же линии, говорит о том, что возбудителя чумы не ввозили в Европу или Средиземноморье несколько раз. Он все это время сохранялся здесь».

Авторы исследования обратили внимание на то, что в геноме наиболее «молодых» штаммов произошла делеция (потеря) довольно большого участка генома, в котором находились гены двух факторов вирулентности — белков, один из которых помогает бактерии попадать в клетки хозяйского организма, а другой усиливает ее рост. Интересно, что аналогичная мутация произошла в геномах чумной палочки, которые появились в конце второй пандемии чумы, в XVII-XVIII веках. Исследователи полагают, что делеция появилась в ходе конвергентной эволюции и что она не повлияла на вирулентность патогенов. Она влияла на белки на поверхности бактериальной клетки и могла помогать чумной палочке справляться с иммунитетом людей или животных.

Ранее генетики предположили, что родиной возбудителя Черной смерти — второй и самой смертоносной пандемии чумы — были Западный Урал или Центральная Азия. По-видимому, бактерия приезжала по караванным путям вместе с торговцами пушниной.

Екатерина Русакова

Токсигенность Yersinia pestis | Тынянова

1. Андрюков Б.Г, Сомова А.М., Тимченко Н.Ф. Исследование температурозависимых молекулярных механизмов развития инфекций — ключ к созданию современных профилактических средств. СТМ. 2016, 8(3):137-150.

2. Анисимов А. П. Факторы Yersinia pestis, обеспечивающие циркуляцию и сохранение возбудителя чумы в экосистемах природных очагов. Сообщение 1. Мол. генетика, микробиол. и вирусол. 2002, 3:3-23.

3. Бывалов А.А., Оводов Ю.С. Иммунобиологические свойства антигенов Yersinia pestis. Биоорганическая химия. 2011, 37(4):452-463.

4. Гремякова Т. А. Структурно-функциональная вариабельность антигенов Yersinia pestis и методология конструирования противочумных иммунопрофилактических препаратов. Автореф. дисс. докт. мед. наук. Оболенск, 2003.

5. Демидова Г.В., Зюзина В.П., Соколова Е.П., Пасюкова Н.И., Беспалова И.А., Бородина ТН., Тынянова В.И. Токсичность различных форм липополисахаридов Y. pestis для белых мышей, сенсибилизированных Д-галактозамином. Проблемы особо опасных инфекций. 2014, 4:75-77.

6. Демидова Г.В., Соколова Е.П., Зюзина В.П., Рыкова В.А., Морозова И.В., Подладчикова О.Н., Тынянова В.И. Влияние внехромосомных элементов наследственности на токсические свойства Yersinia pestis. Журн. микробиол. 2017, 2:28-33.

7. Дмитровский А. М. Токсический компонент патогенеза чумного инфекционного процесса: инфекционно-токсический шок. Профилактика и меры борьбы с чумой. Алматы, 1994.

8. Домарадский И.В. Очерки патогенеза чумы М., Медицина, 1966.

9. Евсеева В. В. Платонов М. Е., Копылов П. Х., Дентовская С. В., Анисимов А. П. Активатор плазминогена чумного микроба. Инфекция и иммунитет. 2015, 5(1):27-36.

10. Желтенков А. И. О токсине чумного микроба и антитоксических противочумных сыворотках. Журн. микробиол. 1946, 3:81-82.

11. Зюзина В.П., Демидова Г.В., Соколова Е.П., Рыкова В.А., Бородина Т.Н., Подладчикова О.Н., Тынянова В.И. Роль резидентных плазмид в проявлении токсических свойств липополисахарида чумного микроба. В: Обмен веществ при адаптации и повреждении. Дни молекулярной медицины на Дону. Ростов-на-Дону, РостГМУ. 2016:20-24.

12. Исин Ж.М., Тугамбаев ТИ. Структурно-функциональные свойства и биологическая активность капсульного антигена, «мышиного» токсина и эндотоксина Yersinia pestis. Журн. микро-биол. 1987, 4:91-98.

13. Кадникова Л. А., Копылов П. Х., Дентовская С. В., Анисимов А. П. Капсульный антиген чумного микроба. Инфекция и иммунитет. 2015, 5(3):201-218.

14. Кравцов А. Н. Тынянова В. И., Зюзина В. Повышение вирулентности бактерий Yersinia pestis при инкубации клеток в гемолизированных эритроцитах крови человека. Журн. микробиол. 1993, 4:3-6.

15. Подладчикова О.Н. Современные представления о молекулярных механизмах патогенеза чумы. Проблемы особо опасных инфекций. 2017, 3:33-40.

16. Рыжко И. В., Мишанькин М. Б., Тынянова В. И., Цураева Р. И., Молдован И.А. Способ прогнозирования клинической эффективности антибактериальных, вакцинных препаратов, средств пассивной антитоксической иммунотерапии на модели инфекционно-токсической формы чумы у мышей. Патент № 2303821 от 27.07.2007.

17. Соколова Е. П., Марченков В. И., Демидова Г. В., Зюзина В.П., Беспалова И.А., Павлович Н.В., Еременко Н.С., Веркина Л.М., Тынянова В.И. Комплексы “мышиного” токсина чумного микроба с модифицированными формами липополисахарида Yersinia pestis и с липополисахаридами других бактерий. Биотехнология. 2001, 4:53-58.

18. Соколова Е. П. Механизмы активации токсических субстанций чумного микроба. Автореф. дис. канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2002.

19. Соколова Е.П., Зюзина В.П., Демидова ГВ., Подладчикова О.Н., Рыкова В.А., Тынянова В.И. Роль резидентных плазмид рМТ1, рCD1, pPCP1 Yersinia pestis в образовании экстрацеллюляр-ной формы липополисахарида. Проблемы особо опасных инфекций. 2017, 3:85-89.

20. Тынянова В.И., Демидова Г.В., Зюзина В.П., Плетницкий А.Э., Подладчикова О.Н., Гончаров Е.К., Кубанцева Е.П., Беспалова И.А. Влияние биологически активного вещества, усиливающего токсичность чумного микроба, на физико-химические свойства его капсульной субстанции. Биотехнология. 1996, 8:26-30.

21. Тынянова В.И., Демидова ГВ., Зюзина В.П., Анисимов Б.И., Плетницкий А.Э. Гликолипид — биоактиватор токсических субстанций чумного микроба. Биотехнология. 1999, 2:28-33.

22. Тынянова В.И., Зюзина В.П., Демидова ГВ., Соколова Е.П. Специфичность иммуномодулирующего действия эндотоксина чумного микроба. Журн. микробиол. 2016, 3:104-112.

23. Ценева Г.Я., Солодовникова Н.Ю., Воскресенская Е.В. Молекулярные аспекты вирулентности иерсиний. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2002, 4(3):248-266.

24. Andrews G.P., Heath D.G., Anderson G.W. et al. Fraction I capsular antigen (FI) purificationfrom Yersinia pestis CO92 and from an Escherichia coli recombinant strain and efficacy against lethal plague challenge. Infect. Immun. 1996, 64(6):2180-2187.

25. Botos I., Majdalani N., McCarthy J.G. et al. Structural and functional characterization of the LPS transporter LptDE from gram-negative pathogens. Structure. 2016, 24(6):965-976.

26. Brubaker R.R. Physiology of Yersinia pestis. Adv. Exp. Med. Biol. 2016, 918:79-99.

27. Dewoody R.S., Merritt P.M., Marketon M.M. Regulation of the Yersinia type III secretion system: traffic control. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2013, 6, 3:4. doi: 10.3389.

28. Dodd D.C., Eisenstein B.I. Dependence of secretion and assembly of type I fimbrial subunits of Echerichia coli on normal protein export. J. Bacteriol. 1984, 159(3):1077-1079.

29. Eddy J., Gielda L., Caulfield A. et al. Production of outer membrane vesicles by the plague pathogen Yersinia pestis. PLoS One. 2014, 9 (9): e107002.

30. Edgren T., Forsberg A., Rosqvist R., Wolf-Watz H. Type III secretion in Yersinia: injectisome or not. PLoS Pathog. 2012, 8 (5): e1002669.

31. Eren E., van den Berg B. Structural basis for activation of an integral membrane protease by lipopolysaccharide. J. Biol. Chem. 2012, 8:23971-23976.

32. Galanos C., Freudenberg M. A., Reuter W Galactosamine-induced sensitization to the lethal effects of endotoxin. Proc. Natl. Acad. Sci USA. 1979, 76:5939-5943.

33. HanY., Fang H., Liu L., Zhou D. Genetic regulation of Yersinia pestis. Adv. Exp. Med. Biol. 2016, 918:233-256.

34. Huang H.Z., Nicolich M., Linder L. Current trends in plague research: from genomics to virulence. Clin. Med. Res. 2006, 4(3):1189-1199.

35. Kawahara K., Tsukano H., Watanabe H. et al. Modification of the structure and activity of lipid A in Yersinia pestis lipopolysaccharide by growth temperature. Infect. Immun. 2002, 70(8):4092-4098.

36. Ke Y., Chen Z., Yang R. Yersinia pestis: mechanisms of entry into and resistance to the host cell. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2013, Dec; 24(3):106.

37. Knirel Y.A., Linder B., Vinogradov E.V. et al. Temperature dependent variations and intraspecies diversity of the structure of the lipopolysaccharides of Yersinia pestis. Biochemistry. 2005, 44:1731-1743.

38. Knirel Y.A., Anisimov A.P. Lipopolisaccharide of Yersinia pestis, the cause of plague: structure, genetics, biological properties. Acta Naturae. 2012, 4(3):46 — 58.

39. Liu L., Fang H., Yang H. et al. Reciprocal regulation of Yersinia pestis biofilm formation and virulence by RovM and Rov A. Open Biol. 2016, 6 (3).pii:150198.

40. Matsuura M., Takahashi H., Watanabe H. et al. Immunomodulatory properties of Yersinia pestis lipopolysaccharides on human macrophages. Clin. Vaccine Immunol. 2010, 17(1):49-55.

41. Matsuura M. Structural Modifications of bacterial lipopolysaccharide that facilitate gram-negative bacteria evasion of host innate immunity. Front. Immunol. 2013, 4:109-113.

42. Montminy S., Khan N., McGrath S.et al. Virulence factors of Yersinia pestis are overcome by a strong lipopolysaccharide response. J. Nature Immun. 2006, 7(10):1066-1073.

43. Munford R. Endotoxemia—menace, marker, or mistake? J. Leukoc Biol. 2016 Oct; 100(4):687-698.

44. Pha K., Navarro L. Yersinia type III effectors perturb host innate immune responses. World J. Biol. Chem. 2016, 7(1):1-13.

45. Runco L.M., Myrczek S., Bliska J.B., Thanassi D.G. Biogenesis of the FI capsule and analysis of tye ultrastructure of Yersinia pestis. J. Bacteriol. 2008, 190 (90):3391-3385.

46. Schneewind O. Classic sportlight: Studies on the low-calcium response of Yersinia pestis reveal the secrets of plague pathogenesis. J. Bacteriol. 2016, 198(15):2018.

47. Suomalainen M., Lobo L., Brandenburg K. et al. Temperature-induced changes in the lipopolysaccharide of Yersinia pestis affect plasminogen activation by the Pla surface protease. Infect. Immun. 2010, 78(6):2644-2652.

48. Straus D.C., Atkisson D.L., Garner C.W. Importance of a lipopolysaccharide-containing extracellular toxic complex in infections produced by Klebsiella pneumoniae. Infection Immun. 1985, 50(3):787-795.

49. Une T, Brubaker R. Roles of V antigen in promoting virulence and immunity in Yersinia. J. Immunol. 1984, 133:2226-2230.

50. Yang H., Wang T, Tian G. et al. Host transcriptomic responses to pneumonic plague reveal that Yersinia pestis inhibits both the initial adaptive and innate immune responses in mice. Int. J. Med. Microbiol. 2017, 307 (1):64-74.

Две незначительные мутации превратили кишечную бактерию в возбудителя чумы

Возбудитель чумы изначально представлял собой сравнительно безобидную кишечную бактерию. Согласно проведенному в США исследованию, результаты которого были опубликованы в издании Nature Communications, бактерия превратилась в возбудителя смертельной болезни всего из-за двух незначительных мутаций.

Ученые из Северо-Западного университета в Чикаго, штат Иллинойс, провели генетические анализы и другие эксперименты на мышах с целью выявления способности различных бактерий чумы вызывать болезни. «Прародителем» бактерии чумы является кишечный микроб Yersinia pseudotuberculosis, который может вызывать у млекопитающих болезни кишечника, не причиняющие им особого вреда.

Однако в какой-то момент этому возбудителю удалось вызвать тяжелую пневмонию. Исследователи установили, что более «молодые» штаммы способны вырабатывать фермент PLA, а более «старые», например, Pestoides F (бактерия, не вызывающая пневмонию у мышей) лишены этой способности. Виндхам Латем с коллегами изменили Pestoides F таким образом, что она стала вырабатывать PLA, после чего у бактерии появилась способность вызывать пневмонию.

Напротив, когда у новых штаммов способность к выработке PLA была блокирована, они больше не могли вызывать пневмонию. В связи с этим был сделан вывод о том, что способность микробов к воспроизводству в значительной степени зависит от фермента PLA, выработка которого контролируется плазмидой, приобретенной в результате взаимодействия с другими кишечными бактериями.

Еще одним существенным различием между «старыми» и «новыми» штаммами чумы является контролирующий выработку PLA ген, располагающийся в позиции 259, тип I которого был постепенно замещен на тип T. И хотя обе вызывают пневмонию, только T-разновидность может распространяться на другие органы. Лишь таким образом бактерии удалось стать причиной значительных пандемий древности и средневековья.

Исследование показывает, что путь от безвредной кишечной бактерии до страшной угрозы может быть очень коротким. «Это исследование помогло нам разобраться, как бактерии адаптируются к новой среде обитания и становятся причинами болезней всего лишь из-за приобретения коротких фрагментов ДНК», пояснил Латем.

Нулевой пациент? В скелете, найденном в Латвии, нашли самый древний штамм чумы

Автор фото, PA Media

Подпись к фото,

Скелет был найден в Латвии еще в XIX веке, но генетический анализ его провели только сейчас

Ученые нашли нового претендента на роль «нулевого пациента» с чумой: у мужчины, умершего более 5 тыс. лет назад на территории современной Латвии, найден самый древний известный штамм болезни.

В костях охотника-собирателя, найденных на неолитической стоянке Риннюкалнс у реки Салаца на севере Латвии, найдены следы возбудителя чумы — бактерии Yersinia pestis.

Останки двух человек были обнаружены в этом месте еще в XIX веке, но затем затерялись в антропологической коллекции в Германии до 2011 года. В результате последующих раскопок нашли еще два захоронения.

В ДНК древней бактерии отсутствует ряд генов, сделавших чуму впоследствии намного более опасной болезнью: 5300 лет назад она не могла передаваться через блох, переносимых крысами и другими грызунами, тогда как бубонная чума, опустошавшая страны Евразии в исторические времена и изредка встречающаяся до сих пор, распространяется именно таким способом.

Мужчина 20-30 лет из Риннюкалнс, судя по анализу его останков, умер от чумы, но похоронен он был так же, как его соплеменники, то есть произошедшее с ним они как что-то экстраординарное не воспринимали.

«Вероятнее всего, его укусил грызун, он получил первичное заражение Yersinia pestis и умер через пару дней, может быть через неделю, от септического шока», — считает доктор Бен Краузе-Кьора из Кильского университета в Германии.

В трех других скелетах, захороненных рядом, следов чумы не обнаружено.

Автор фото, Harald Lubke, ZBSA, Schloss Gottorf

Подпись к фото,

Риннюкалнс на берегу реки Салацы в Латвии — известная стоянка древних людей

Впоследствии чума мутировала и стала заразнее и смертоноснее. В истории Европы было несколько пандемий чумы; одна из них, известная как «Черная смерть», в XIV веке выкосила до половины населения континента.

Повторные волны болезни обрушивались на Европу на протяжении еще нескольких веков и унесли миллионы жизней.

В наше время чума лечится антибиотиками в случае достаточно ранней диагностики.

Автор фото, PA Media

Обнаружение ранней формы возбудителя чумы заставило ученых пересмотреть прежние представления об эволюции болезни. До сих пор была распространена гипотеза, что чума была столь же заразной и в доисторические времена и потому стала причиной сильной убыли населения в Западной Европе в конце неолита.

Однако ученые из Кильского университета теперь предполагают, что чума спорадически передавалась от животных к людям примерно 7000 лет назад, когда в Центральной Европе появились первые земледельческие культуры. Поскольку она тогда была не настолько заразной, крупных вспышек болезни в то время не было.

Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.

Публикации в СМИ

Чума — зооантропонозная особо опасная карантинная природно-очаговая инфекция, протекающая с выраженной интоксикацией, лихорадкой, поражением лимфатических узлов, лёгких, возможностью септического течения.

Этиология. Возбудитель — неподвижная грамотрицательная бактерия Yersinia pestis семейства Enterobacteriaceae. Устойчива во внешней среде.

Эпидемиология. Основной природный резервуар — различные грызуны (крысы, белки, луговые собачки, сурки и т.д.), определённая роль в передаче возбудителя принадлежит кошкам. В передаче чумы человеку ведущую роль играют взрослые особи крысиных блох (Xenopsylla cheopsis), пожизненно сохраняющие возбудителя. Показано, что человек заражается не столько при укусе, сколько после втирания в кожу масс, срыгиваемых блохой. Передача возбудителя осуществляется также контактным и аспирационным путями.

Патогенез. Возбудитель внедряется в организм в месте укуса блохи; в свою очередь, блохи инфицируются бактериями, питаясь кровью грызунов в период бактериемии, предшествующей гибели животных (трансовариальная передача возбудителя у блох отсутствует, бактерии погибают при попадании в кишечник). При температуре тела блохи 28 °С возбудитель не образует токсичных для человека продуктов. В организме человека клетки, поглощённые нейтрофилами, частично погибают, но выжившие бактерии начинают синтезировать токсические субстанции. Патогенез заболевания до конца не изучен. Ни один Аг или токсин, вырабатываемый возбудителем, в отдельности не в состоянии вызвать болезнь. Механизм развития заболевания включает 3 стадии. • Лимфогенный перенос от места проникновения до лимфатических барьеров • Распространение бактерий из лимфатических узлов в кровоток (бактериемия) • Распространение микробов с появлением вторичных очагов • Примечание. Проникшие возбудители активно поглощают мононуклеарные и полиморфонуклеарные фагоциты, однако фагоцитарные реакции носят незавершённый характер и способствуют дальнейшему распространению возбудителя. Особо важное значение имеют бурное размножение возбудителя, его локализация около капилляров и сосудов, обусловливающая быстрое проникновение в кровоток.

Клиническая картина. Продолжительность инкубационного периода — 3–6 сут (при эпидемиях или септических формах сокращается до 1–2 дней). Заболевание начинается внезапным подъёмом температуры тела с головной болью и чувством разбитости; характерны налёт на языке («натёртый мелом»), его отёк, в результате чего речь становится невнятной; в тяжёлых случаях развивается психоз. На фоне общей картины присоединяются другие признаки. Наиболее часто возбудитель внедряется через кожные покровы, но только у 3–4% больных отмечают первичный аффект: сначала появляется папула, затем она преобразуется в пустулу, после вскрытия которой образуется резко болезненная язва, покрытая коркой чёрного цвета (кожная форма). Чаще чумная палочка не вызывает воспалительных изменений кожи и мигрирует в ближайший лимфатический узел. В течение 2–6 дней в лимфатических узлах развивается серозно-геморрагическое воспаление, и формируется резко болезненный бубон. Нередко наблюдают присоединение регионарного бубона к кожной форме, что проявляется кожно-бубонной формой чумы. Патогенетически различают первичные (всегда связаны с местом входных ворот инфекции) и вторичные бубоны (возникают гематогенно). По клиническим проявлениям выделяют преимущественно локальные формы (кожная, кожно-бубонная и бубонная), генерализованные или внутренне-септические формы (первично- и вторично септическая) и внешне диссеминированные формы (первичная и вторичная лёгочная, кишечная).

• Бубонная чума. Кардинальный признак — бубон (чаще подмышечный или паховый), ранний признак — ощущение сильной боли в месте будущего развития бубона (часто больной вынужден принимать неестественные позы). Бубон спаян с окружающими тканями. Увеличиваясь до 1–10 см в диаметре, он размягчается, может нагноиться и спонтанно дренироваться. В случае развития геморрагического некроза лимфатического узла и утраты барьерной функции в кровоток поступает большое количество бактерий, что ведёт к вторичной чумной пневмонии и/или генерализованному чумному сепсису. Как осложнение вторичная лёгочная чума составляет 5–10% бубонных поражений и резко утяжеляет состояние больного; иногда регистрируемый (вследствие генерализации) вторичный чумной менингит, как правило, заканчивается смертью больного. Смертность при нелеченой бубонной чуме — 75%. При выздоровлении бубон претерпевает обратное развитие или склерозируется.

• Первично-лёгочная чума — молниеносная и чрезвычайно контагиозная форма; распространяется воздушно-капельным путём и эпидемически наиболее опасна. Проявляется ранним возникновением болей в грудной клетке, кашлем с кровавой мокротой, развитием сердечно-лёгочной недостаточности. Больной выделяет с мокротой большое число возбудителей, при этом объём мокроты может достигать огромных количеств. Показатель смертности в нелеченых случаях близок к 100%. Смерть наступает через 2–6 сут после первичного аэрогенного контакта с инфекцией.

• Кишечная чума проявляется профузной диареей с обильными выделениями крови и слизи, возможны сильные боли в эпигастральной области и чувство общего недомогания, обычно заканчивается смертью больного.

• Первично-септическая чума характеризуется многочисленными геморрагиями на коже и слизистых оболочках; тяжёлые случаи характеризуются массивными кровотечениями из почек, кишечника и примесью крови в рвотных массах. Генерализация процесса возникает без предшествующих явлений местного порядка; типичны исключительно быстрое диссеминирование возбудителя в организме, массивные интоксикация и бактериемия. Заболевание быстро заканчивается смертью больного.

• Вторично-септическая чума — исход (осложнение) других форм болезни, протекает также крайне тяжело, клинически проявляется возникновением вторичных очагов инфекции, бубонов и признаками геморрагической септицемии.

• Вторично-лёгочная форма — осложнение бубонной чумы, клинически сходна с первичной. Течение доброкачественное. Представляет эпидемиологическую опасность.

Методы исследования • Бактериологическое исследование отделяемого бубона (при бубонной форме), содержимого язвы или других кожных поражений (кожная форма), мокроты и слизи из зева (лёгочная форма), крови (все формы), фекалий и ликвора (при поражениях кишечника или мозговых оболочек). Материал следует получить до начала антибиотикотерапии • Возможно проведение ускоренной диагностики чумы с помощью бактериофага Yersinia pestis • Для быстрого обнаружения также применяют АТ, меченые флюоресцеином (позволяет обнаружить Yersinia pestis в течение первых 2 ч исследования), реакцию нейтрализации АТ, реакцию преципитации в стандартных агаровых пластинках и метод ускоренного роста Yersinia pestis на средах обогащения • Вероятность выделения возбудителя увеличивает биологическая проба на лабораторных животных. Разработаны методы, ускоряющие биологическую пробу, например введение заражённым животным ГК или куриного желтка, что ускоряет диагностику чумы в случаях снижения вирулентности или при применении малой заражающей дозы.

Дифференциальную диагностику проводят с другими состояниями, сопровождаемыми бактериемией, с пневмококковой пневмонией и лимфаденитами различной этиологии.

Лечение • Стрептомицин 30 мг/кг/сут в/м в 4 приёма каждые 6 ч в течение 7–10 дней. Предположительно равноэффективен гентамицин. При септической или лёгочной форме лечение следует начинать в первые сутки заболевания • Альтернативный препарат — тетрациклин 25–50 мг/кг в 4 приёма в течение 10 дней • При чумном менингите — хлорамфеникол в начальной дозе 25 мг/кг в/в, затем по 10–15 мг/кг в/в или внутрь 4 р/сут в течение 10 дней.

Осложнения • Прогрессирование бубонной формы до септической и лёгочной форм • Некроз бубона • Перикардит • Респираторный дистресс-синдром взрослых • Менингит.

МКБ-10 • A20 Чума

Чума XXI века | Политех (Политехнический музей)

Действующие в России санитарные правила разделяют болезнетворные микроорганизмы на четыре группы патогенности. В самую безобидную IV группу входят бактерии-возбудители пневмонии, энтерита, менингита и т.п., в группу III — тифа, дизентерии, сифилиса. Опасную II группу составляют возбудители таких болезней, как холера, сибирская язва, туляремия. Но во всей I группе бактерия всего одна. Yersinia pestis, или просто — чумная палочка.

В древности чумой могли называть любую «моровую язву», болезненное «поветрие», уносившее жизни множества людей. Сегодня чума осталась одна, а название ее превратилось в синоним любой тяжелой беды. «Чума на оба ваши дома», — проклинает семейства Монтекки и Капулетти персонаж Шекспира.

«Вплоть до недавнего времени она практически не встречала сопротивления, — рассказал нам кандидат биологических наук, полковник медицинской службы ВС РФ, историк медицины Михаил Супотницкий, — Это была просто массовая бойня. Люди не представляли ни природы этой болезни, ни того, как с ней стоит бороться. Обычно она считалась наказанием божьим, которое посылается за грехи то ли отдельным людям, то ли всему человечеству».

Истории известно минимум три крупных пандемии чумы, и у каждой на счету — сотни миллионов жизней: «Юстинианова чума» VI в., «Черная смерть» XIV в. и «Третья пандемия» второй половины XIX в. Это не считая менее масштабных эпидемий, последние из которых случились уже в ХХ в., а кое-где продолжаются до сих пор. Сегодня, когда чума, казалось бы, побеждена, ежегодно она убивает 2–3 тыс. человек, и никаких перспектив к снижению этого числа не наблюдается. Проблема в том, что, несмотря на свою ужасную репутацию — а может, как раз именно благодаря ей, — чума остается одной из самых загадочных болезней.

Питер Брейгель

На начало XXI в. случаи заболевания чумой отмечены в нескольких странах Африки, в Перу и США, а также в Китае, Индии, Казахстане и Монголии. Но самыми опасными в эпидемическом плане считаются Вьетнам и Мадагаскар, где сегодня продолжаются вялотекущие эпидемии. Поэтому перед туристическими поездками в эти страны — особенно если планируется тесный контакт с местным населением или с дикой природой — рекомендуется проходить противочумную вакцинацию в одном из авторизованных центров.

Грызуны и Гоби

Возбудитель чумы, бактерия зловредного рода Yersinia, была выделена лишь в 1894 г. во время очередной эпидемии в Гонконге. Долгое время болезнь считали эпизоотической инфекцией, которая постоянно сохраняется в природе, передаваясь от животного к животному, и лишь иногда попадает к людям. Полагалось, что естественным резервуаром чумы служат грызуны, обитающие в Восточной и Центральной Азии. Даже «Черная смерть», погубившая более четверти всего населения Европы XIV в., как предполагалось, была занесена монголами из пустыни Гоби. Однако в последние годы эпизоотическая теория активно оспаривается специалистами.

Yersinia

«Заразиться от крысы или от суслика можно лишь через посредника — блоху, — говорит Михаил Супотницкий. — Но для этого сам грызун должен страдать септической формой болезни, при которой возбудитель попадает в кровь. Однако клиническая картина развития чумы исключительно тяжела и развивается невероятно быстро».

Через считанные часы зараженное животное практически теряет способность двигаться, и уж тем более — переносить болезнь на большие расстояния. «Чтобы убедиться в этом, достаточно один раз увидеть больную чумой крысу, — рассказывает Михаил Супотницкий. — Она едва стоит, как пьяная, ей вообще ни до чего: у нее страшные головные боли, ее легко поймать, и умирает она через несколько суток таких мучений».

Блохи и «Отряд 731»

Однако и этим трудности переноса чумы не исчерпываются. Попав в организм блохи, бактерия задерживается у нее в зобу и размножается там, образуя сгусток, который наглухо закупоривает пищеварительный тракт. Когда такое насекомое вгрызается в кожу и пытается напиться, ему приходится отрыгивать ее обратно в кровоток — вместе с комком бактерий. «Далеко не каждая блоха способна отрыгнуть этот «блок», — говорит Михаил Супотницкий. — Да и после отрыгивания она часто погибает. Поэтому само по себе появление зараженных блох эпидемии еще не гарантирует: будут отдельные случаи болезни, которые не перерастут в цепочку».

В этой связи можно вспомнить печально известные эксперименты японского «Отряда 731», сотрудники которого в годы Второй мировой пытались вызвать искусственные эпидемии в ряде китайских городов. «Они выбирали самые грязные, самые скученные районы и сбрасывали на них бомбы, начиненные зараженными блохами и рисом, привлекавшим грызунов. А чтобы население теснее контактировало с ними, поливали улицы пулеметным огнем с самолетов, заставляя людей прятаться по ямам и подвалам, — рассказывает Михаил Супотницкий. — Но ни разу эпидемии им вызвать не удалось, все ограничилось отдельными случаями. Занести чуму невозможно».

Крысиная южная блоха

Косвенно свидетельствует об этом несколько других случаев, когда в различных городах мира обнаруживались больные грызуны, или даже люди, не имевшие никаких контактов с потенциальными носителями чумы. Уже в ХХ в. подобные случаи были зарегистрированы в Париже и Лондоне, в Глазго и Сан-Франциско, в Испании и Португалии.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), с 1989 по 2003 г. в мире отмечено более 38 тыс. случаев заболевания чумой, из них больше 2,8 тыс. — со смертельным исходом. Особенную озабоченность медиков вызывает появление болезни после долгих, по 30–50 лет, периодов полного «молчания». Такие внезапные возвращения чумы отмечены в Индии в 1994 г., в Индонезии в 1997 г. и в 2003 г. в Алжире. Потенциально опасный резервуар чумы имеется и в России — на Кавказе.

Москва и Лондон

Сегодня эпизоотическая гипотеза оспаривается выдвинутой в 1990-х гг. версией о том, что чума является сапронозным заболеванием, естественным резервуаром которого служат неживые объекты среды или, возможно, простейшие. «Чума ниоткуда никуда не заносится, — добавляет Михаил Супотницкий, — она существует уже на месте, в первичных природных резервуарах, которых мы пока не знаем. Скорее всего, это простейшие, функционально во многом похожие на макрофаги — клетки иммунной системы, которые поражает бактерия, попадая в человеческий организм».

Причины, по которым эти резервуары в какие-то моменты «активируются», остаются неизвестны. Возможно, какую-то роль в этом играет даже холодный климат — во всяком случае, Малый ледниковый период XIV–XIX вв. сопровождался не только двумя пандемиями, но и серией мощных локальных эпидемий чумы, среди которых можно вспомнить лондонскую (1720-е гг.) и московскую (1770-е).

«На той или иной территории чума может возникать с большими интервалами регулярно, — говорит Михаил Супотницкий. — Но в промежутках она может скрываться столетиями, никак себя не проявляя». Москва в этом смысле не исключение: на такой же «бомбе» сидят и многие другие европейские столицы, включая Лондон, Париж, Барселону. Однако бояться не стоит.

Гигиена и стрептомицин

По счастью, для того, чтобы возникла эпидемия, требуется совпадение большого числа факторов. «Должна произойти активизация (пока неизвестных) очагов чумы на большой территории. Должен быть большой выброс возбудителей болезни к переносчикам-грызунам, а у них должно быть большое количество блох, — перечисляет Михаил Супотницкий. — Должны быть антисанитарные условия для того, чтобы блохи кусали людей. Возникнуть эпидемии не так-то просто, но непросто и потом ее обуздать. Полновесную эпидемию можно считать природной катастрофой».

В цивилизованных странах чума сегодня практически не встречается, и ключевых причин тому две. Во-первых, высокий уровень гигиены, из-за которого контакты людей и с грызунами, и с блохами сведен практически к минимуму, не давая им шансов распространять инфекцию. Во-вторых, стрептомицин. «Впервые для лечения чумы его использовали советские медики в Манчжурии, еще в 1940-х, — рассказывает Михаил Супотницкий. — Это достижение резко изменило наши способности бороться с чумой: антибиотик быстро помогает даже при самой страшной легочной форме».

Вообще, достижения отечественных врачей и ученых в этой области трудно переоценить. Именно в нашей стране в первой половине ХХ в. была разработана вакцина, создающая временный (около года), но достаточно эффективный иммунитет против чумы. Ею пользуются ученые и медики, имеющие дело с больными людьми, грызунами или с самой бактерией. «Мы прививались ежегодно, — вспоминает Михаил Супотницкий. — Вакцина вносится в царапину на коже или ингаляцией. Нас обычно заводили в большое помещение, похожее на кинозал, и распыляли вакцину в форме аэрозоля, с помощью специальной установки».

Приоритет создания живой вакцины против бубонной чумы принадлежит бактериологу Магдалине Покровской, которая в 1934 г. не только получила такую вакцину, но и успешно испытала ее на себе. «Опыт начался 8 марта. По всей стране шел праздник: народ отмечал женский день, — писал об этом журнал «Смена». — Это было мужество оптимизма, веры в жизнь, творческое, великое, советское мужество».

Доза и диагноз

Несмотря на стрептомицин и вакцинацию, нельзя забывать, что чума — заболевание исключительно опасное. Инфицирующая доза (то есть, минимальное количество жизнеспособных микробов, способное преодолеть защитные системы организма и вызвать болезнь) составляет единицы бактерий — для сравнения, частиц ВИЧ-инфекции требуется десяток тысяч, а холерных вибрионов — миллионы.

Чумной доктор

Воротами бубонной формы болезни являются кожные покровы. Палочка заносится в кровоток во время укуса блохи, сами же больные бубонной чумой для окружающих не заразны. Более тяжелая легочная форма развивается обычно уже в зараженном бубонной чумой больном, и способна передаваться воздушно-капельным путем. По словам Михаила Супотницкого, в отсутствие своевременного лечения смертность от легочной чумы составляет почти 100%, от бубонной — 50%.

«Отдельные случаи заболевания бубонной чумой лечатся в обычных стационарах, — добавляет Михаил Супотницкий, — нередко при этом ставится ошибочный диагноз, например, неспецифический лимфоаденит. По счастью, стрептомицин входит в число обычного набора антибиотиков, и врачи могут вылечить больного, так и не поняв, с чем имеют дело. Только позже, если такие случаи идут один за другим, если люди начинают умирать, они могут спохватиться: что-то тут не то… И лишь когда к работе привлекают микробиологов, могут, к своему ужасу, выяснить, что уже с полгода у них продолжается настоящая чума».

Институты и станции

Человечество борется с чумой ежедневно и ежечасно. В России Особая лаборатория по производству противочумной вакцины была создана в разгар «Третьей пандемии», в 1897 г. Разместилась она в одном из изолированных фортов Кронштадта, где медики проводили заражение лошадей и выделяли из их крови готовую вакцину. Кстати, в 1990-х этот форт «Император Александр I» стал одной из популярных площадок для проведения рейв-вечеринок и дискотек, а сейчас его можно посетить с экскурсией.

Сегодня в России работает специальная Противочумная служба, в которую входят несколько институтов, центров и более 10 противочумных станций. «Они постоянно отслеживают грызунов, отслеживают заболеваемость… Если чума начинает возвращаться, делает она это именно через грызунов, и вовремя заметить эту угрозу — значит, приготовиться к ней, — поясняет Михаил Супотницкий. — Они держат наготове постоянный мобилизационный ресурс, миллионы доз готовой живой вакцины, которые можно быстро пустить в ход».

Несмотря на то, что победить или хотя бы понять чуму окончательно не удается до сих пор, в целом ситуацию можно назвать контролируемой. «В Россию откуда-нибудь с Мадагаскара она, конечно, не проникнет. Хотя бы в силу выраженности и скоротечности симптомов: такие люди долго не живут, их легко распознать, да и при самой распространенной бубонной форме для окружающих неопасны, — резюмирует Михаил Супотницкий. — Впрочем, к рекомендациям соблюдать осторожность при посещении соответствующих стран стоит прислушаться — на самом деле, лучше вообще воздержаться от их посещения. Но сегодня в России настоящую серьезную опасность представляет отнюдь не чума, а такие болезни, как ВИЧ, гепатит В и гепатит С. Рекомендую опасаться именно их».

Чума — StatPearls — Книжная полка NCBI

Продолжение образовательной деятельности

Чума вызывается Yersinia pestis, возможно, одним из самых важных бактериальных патогенов в истории человечества. Это происходит при эпидемиях и пандемиях с чрезвычайно высокой смертностью при отсутствии лечения. Профилактика и быстрое лечение необходимы, чтобы избежать крупных вспышек и смерти инфицированных этим патогеном. В этом упражнении описывается оценка и лечение чумы, а также рассматривается роль межпрофессиональной группы в оценке и лечении пациентов с этим заболеванием.

Целей:

  • Определите этиологию чумы.

  • Опишите соответствующий анамнез, физическое состояние и оценку чумы.

  • Просмотрите доступные варианты лечения и лечения чумы.

  • Опишите стратегии межпрофессиональной команды для улучшения координации помощи и коммуникации для продвижения и улучшения результатов лечения чумы.

Получите бесплатный доступ к вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

Введение

Чума — это зоонозная инфекция, поражающая людей на протяжении тысячелетий. У людей первичные чумные синдромы бывают бубонными, септическими и легочными. Все они являются результатом заражения грамотрицательной палочкой Yersinia pestis . Типичный жизненный цикл Y. Pestis начинается в насекомом-переносчике с последующей передачей млекопитающему-хозяину, обычно грызунам или другим диким животным. Люди действуют только как случайные хозяева.Несмотря на это, Y. pestis , возможно, является одним из самых важных микробов в истории человечества. Он вызвал три задокументированных пандемии, причем «черная смерть» в Европе 14 века привела к гибели до 30% населения. Самая последняя пандемия началась в конце 19 века в Азии и Индии и продолжается сегодня в Африке. Помимо этого, бактерия остается эндемичной в Северной и Южной Америке и в Азии, а также существует как потенциальная угроза биотерроризма, стимулируя постоянную разработку вакцины.[1] [2]

Этиология

Различные клинические проявления чумы являются результатом одной бактерии семейства энтеробактерий Yersinia pestis . [2] Y. Pestis возник как генетический клон Yersinia . tuberculosis (энтеральный возбудитель) после приобретения трех патогенных плазмид несколько тысяч лет назад. [1] [3] Бактерия является энзоотической у грызунов с насекомыми, выступающими в качестве основного переносчика. Rattus rattus (домашняя черная крыса) и Rattus novegicus (коричневая канализационная крыса) являются наиболее распространенными хозяевами, а Xenopsylla cheopis (восточная крысиная блоха) является наиболее распространенным и эффективным переносчиком.Люди заражаются бактерией обычно через укус инфицированной блохи, но могут заразиться этой болезнью многими другими способами. Задокументированы случаи заражения чумой при прямом контакте с тканями животных с открытыми кожными повреждениями, вдыханием аэрозольных бактерий, употреблением инфицированных животных и распространением от человека к человеку [1].

Эпидемиология

Чума, возможно, была наиболее разрушительной из трех исторических пандемий. Первая, известная как Юстинианская чума, произошла по всему Средиземноморью в VI веке во время правления римского императора Юстиниана.Второй был черной смертью Европы 14 века, а третий начался в Китае в конце 19 века, что привело к гибели миллионов людей в Китае и Индии [4]. За первое десятилетие XXI века было зарегистрировано 21725 случаев заболевания, 1612 смертей при уровне смертности 7,4%, при этом большинство случаев затронуло Восточную и Центральную Африку [5] [2]. С середины 20-го века чума была наиболее активной на Мадагаскаре, в общей сложности 13234 случая с 1998 по 2016 год. В США с 2000 по 2009 год было зарегистрировано 57 случаев, 7 из которых умерли.[5] В целом, чума была редкостью в США в течение 20-го века, поскольку считается, что большая часть пораженных территорий (Нью-Мексико, Колорадо, Калифорния и Техас) в основном необитаема. Независимо от местоположения распространение чумы носит сезонный характер, в зависимости от экологии грызунов и их переносчиков в конкретном регионе. Например, сезон чумы на Мадагаскаре длится с сентября по март, тогда как в США большинство случаев заболевания случается с февраля по август. [4] [1] Заболеванию подвержены люди любого возраста и пола.В последние годы может наблюдаться небольшое преобладание у мужчин и детей, хотя точность и значение этого неизвестны.

Наиболее серьезным фактором риска является заражение насекомыми-переносчиками и грызунами-хозяевами в районе, где это заболевание активно. Укусы или царапины инфицированных кошек также могут распространять болезнь. Передача от человека к человеку возможна при легочной чуме. Распространенность заболеваний выше в теплом климате, особенно среди бедных слоев населения, которые живут в жилых помещениях или приютах, не защищенных от крыс.[1] В Соединенных Штатах риск чумы наиболее высок в юго-западных штатах. Половина случаев возникает у молодых людей в возрасте от 12 до 45 лет, и чаще встречается у мужчин и тех, кто занимается активным отдыхом. [https://www.cdc.gov/plague/maps/index.html]

При подозрении на чуму необходимо сообщать в соответствующий местный отдел здравоохранения. В Соединенных Штатах данные об этих случаях передаются через местные агентства и агентства штата и собираются Центрами по контролю за заболеваниями.[6]

Патофизиология

Хотя существуют другие способы сокращения, Yersinia Pestis классически перемещается от энзоотических грызунов к блохам-переносчикам, у которых она образует закупорку в желудочно-кишечном тракте. Эта блокировка заставляет блох питаться чаще и срыгивать Y. Pestis хозяину с каждым укусом. [4] После попадания в хозяина, Y. Pestis имеет много средств обхода иммунной системы и обычно перемещается в лимфатические узлы для размножения внутри макрофагов.После высвобождения из макрофагов бактерия вызывает провоспалительную реакцию, которая приводит к клиническим симптомам. [2] [7] Из-за патофизиологического поражения лимфатических узлов от 80 до 95% инфекций, вызванных Y. pestis , представляют собой гнойный аденит, известный как бубонная чума [4]. Это проявление может быть обойдено при первичной инфекции крови, известной как септическая чума, или легочная, легочная чума. Септическая чума проявляется гипотонией и шоком без бубона, а пациенты с легочной чумой демонстрируют высокую температуру, кашель, боль в груди и кровохарканье.[4]

История и физика

Наиболее частым проявлением инфекции Y. pestis у людей является бубонная чума; это начинается с укуса блохи и инкубационного периода от 2 до 8 дней. В 25% случаев на месте укуса может быть поражение кожи. Это поражение проявляется по-разному у пациентов — возможно, пустулезное, везикулярное, папулезное или струп — и часто не замечается. Вслед за этим у пациентов возникает внезапное повышение температуры, озноб, головная боль, общая слабость.В течение следующего дня развивается бубон. Бубон начинается с сильной боли в области регионарных лимфатических узлов, чаще всего паховых, за которыми следуют подмышечные или шейные узлы. После этого возникает отек в области бубона, и боль может быть настолько сильной, что пациенты избегают движения. Бубон может быть единичным или присутствовать в виде скопления узлов, но массы обычно не колеблются с лежащей сверху теплотой. Помимо лихорадки, к другим аномалиям жизненно важных функций относятся тахикардия и гипотензия, переходящая в шок.Помимо бубона, медицинский осмотр может выявить гепатоспленомегалию.

Септическая чума проявляется так же, как бубонная чума по всем признакам, но бубон не ассоциирован.

Легочная чума может возникать как первичная или вторичная локализация инфекции. Это чаще всего возникает после гематогенного распространения из бубона и приводит к кашлю, боли в груди и кровохарканью в дополнение к типичной высокой температуре, связанной с чумой. Это может произойти с бубонами или без них.Первичная ингаляционная легочная чума возникает после ингаляционного контакта с другим пациентом с легочной чумой с кашлем. Более редкие проявления включают менингит, который обычно возникает вторично по отношению к бубонной чуме, не получившей лечения, и фарингит, который проявляется так же, как и другие формы фарингита, со значительным воспалением передних шейных лимфатических узлов. Иногда чума может проявляться выраженной тошнотой, рвотой, диареей и болями в животе до появления бубонов или сепсиса, что затрудняет первоначальный диагноз.[8] [4]

Оценка

Любой пациент с подозрением на чуму должен пройти обследование до очищения. В отношении легочной чумы Центры по контролю за заболеваниями рекомендуют стандартные и капельные меры предосторожности в течение 48 часов после начала соответствующей антибактериальной терапии. [https://www.cdc.gov/infectioncontrol/pdf/guidelines/isolation-guidelines-H.pdf] Кроме того, персонал лаборатории должен быть проинформирован о любом подозрении на инфекцию, чтобы обеспечить надлежащее обращение с образцами, поскольку легочная чума передается через стандартное обращение с образцами и культурами.

При всех проявлениях Y. pestis для постановки диагноза требуется высокая подозрительность со стороны врача. Предположительный диагноз ставится при высоком клиническом подозрении плюс одно из следующего: 1) лихорадка после контакта с грызунами в эндемичных районах. 2) необъяснимый аденит с повышением температуры тела и гипотонией. 3) грамотрицательные палочки у больного пневмонией и кровянистой мокротой. Кроме того, любые грамотрицательные бациллы, обнаруженные в образце лимфатических узлов, должны приводить к диагностике, так как несколько грамотрицательных бактерий вызывают аденит.3 в сочетании с тромбоцитопенией. [2] Нейтрофилы пораженных пациентов могут демонстрировать тельца Дохле, хотя чувствительность и специфичность этого открытия не установлены. [9] В регионах с высокой распространенностью болезней, таких как Мадагаскар, обычным является быстрое тестирование с использованием антигена F1. [7] Существуют тесты с различной чувствительностью и специфичностью, в том числе иммунофлуоресценция, ПЦР и ELISA. Выбор конкретного теста зависит от имеющихся ресурсов и распространенности заболевания в условиях практики.[4] [10] В США подтверждение возможно путем отправки культур в CDC. [10]

Лечение / ведение

Ранние антибиотики являются краеугольным камнем эффективного лечения чумы из-за быстрого прогрессирования каждого подтипа болезни. Учитывая эти потенциально неблагоприятные клинические исходы, лечение следует начинать на основании клинических подозрений, как описано выше. Аминогликозиды считаются препаратами первой линии, а гентамицин в настоящее время заменяет классический препарат первой линии, стрептомицин, в качестве предпочтительного средства в некоторых областях.Альтернативы включают доксициклин и тетрациклин, хотя лечение ими рекомендуется продлить с типичных 7-10 дней до 14 дней из-за бактериостатической природы тетрациклинов. Триметоприм-сульфаметоксазол использовался, но с меньшей эффективностью по сравнению с препаратами первого ряда. Хлорамфеникол является предпочтительным средством лечения чумного менингита. [8] [4] Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США недавно одобрило использование левофлоксацина у пациентов с чумой на основании исследований на животных и in vitro.[11] Учитывая опасения по поводу широкого распространения чумы посредством биотерроризма, существуют вакцины для предотвращения инфекции Y. pestis , хотя ни одна из них не широко используется из-за вопросов, связанных с эффективностью. [1] В настоящее время производится 17 вакцин [12].

Дифференциальный диагноз

Как обсуждалось ранее, высокая клиническая подозрительность важна для диагностики чумы, так как дифференциальный диагноз для каждой из ее форм довольно широк. Что касается бубонной чумы, любое проявление лимфаденопатии у пациента с плохим внешним видом находится в пределах разницы; это включает множество бактериальных, вирусных, грибковых, онкологических, связанных с приемом лекарств, аутоиммунных и воспалительных причин лимфаденопатии или лимфаденита.[13] [14] Тем не менее, бубонная чума уникальна по своему проявлению в отношении внезапности начала лихорадки и бубонов, включая быстрое прогрессирование интенсивного воспаления бубонов и стремительное ухудшение клинического состояния пациента. [8] Точно так же дифференциальный диагноз кровохарканья и лихорадки широко варьируется и включает вирусный бронхит, любой подтип пневмонии (особенно туберкулез), тромбоэмболию легочной артерии, воспалительные и онкологические причины [15]. Однако внезапность начала и тяжесть заболевания, а также наличие бубонов убедительно свидетельствуют о наличии чумы другой этиологии.[8] Возможно, более широкое проявление, чем любое другое проявление чумы, проявление септической чумы как лихорадки и гипотонии является широким и охватывает все инфекционные и воспалительные причины сепсиса, а также любую причину шока. [16] В этих случаях первостепенное значение имеют клиническое подозрение с последующим диагностическим тестированием. [2] В США были зарегистрированы случаи чумы, связанной с путешествиями. Таким образом, клиническое подозрение должно оставаться высоким в эндемичных районах, а также у пациентов, которые недавно путешествовали в эндемичные районы.[11]

Прогноз

Прогноз всех проявлений чумы плохой. Смертность от бубонной чумы при отсутствии лечения составляет от 50 до 90%. Смертность от септической чумы может быть ниже, примерно на 22%. Правильная диагностика и раннее лечение обеих этих причин снижают смертность до 5-15% [4]. Как отмечалось выше, текущая смертность среди известных случаев составляет примерно 7% [1]. Легочная чума считается смертельной, если ее не лечить сразу после заражения или в течение первого дня болезни.[8] Даже при правильном лечении смертность превышает 50%. [4]

Осложнения

Существует множество потенциальных осложнений чумы, от смерти до различных альтернативных проявлений классической бубонной чумы. К значительным осложнениям относятся фарингит, вторичная легочная чума, бактериемия и септический шок. Кроме того, менингит является известным осложнением и обычно возникает по крайней мере через неделю после нелеченной бубонной чумы, что приводит к увеличению смертности. [8] [4]

Сдерживание и обучение пациентов

Даже в эндемичных по чуме регионах Уганды непредсказуемая картина заболеваний и вспышек создает проблемы как для общественного здравоохранения, так и для распознавания болезни пациентами.[17] Чума в США встречается еще реже, и знания о факторах риска схваток и симптомах болезни не получили широкого распространения. Избегать мертвых грызунов — самый важный шаг во избежание заражения. [2] Если вы живете в эндемичной зоне, сдерживание включает в себя избегание блох и грызунов путем проживания в защищенных от крыс домов, использования обуви и одежды, закрывающей ноги, и применения инсектицидов в домашнем хозяйстве по мере необходимости. Больных кошек следует избегать, а с мертвыми животными нельзя обращаться без перчаток.[8] Если человека действительно беспокоит воздействие, ему следует обратиться за помощью по поводу лихорадки, увеличения лимфатических узлов, кашля с кровохарканьем или без него, головной боли с ригидностью шеи или боли в горле. Раннее лечение является важным фактором снижения риска смерти и дальнейших осложнений. [4]

Улучшение результатов команды здравоохранения

Чуму сложно распознать и лечить, учитывая ее редкое проявление во многих медицинских учреждениях. У пациентов могут быть классические симптомы с высокой температурой, гипотонией и бубонами.Кроме того, они могут проявляться неопределенно с сепсисом или легочной чумой. Диагностика и раннее лечение являются ключом к постановке диагноза. Таким образом, вся межпрофессиональная команда важна для результатов лечения пациентов.

Учитывая патогенность Y. pestis , пациенты с чумой, скорее всего, будут плохо выглядеть при обращении и могут обратиться в любой пункт доступа к медицинской помощи. Медицинская бригада должна попытаться распознать характерные клинические признаки и выяснить историю поездок и / или воздействия, чтобы помочь поставить клинический диагноз и начать лечение.Консультация специалиста-инфекциониста, вероятно, будет полезна, особенно если диагноз неясен. Кроме того, учитывая тяжесть заболевания, может потребоваться привлечение специалистов по интенсивной терапии.

Кроме того, вся межпрофессиональная медицинская бригада должна знать о предполагаемом диагнозе и возможности его распространения как среди лиц, осуществляющих уход, так и среди других пациентов. Специалист по инфекционным заболеваниям должен быть привлечен к делу и может проконсультироваться с сертифицированным фармацевтом-инфекционистом, чтобы начать эмпирическое лечение и составить план лечения до утверждения.Медперсонал будет проводить лечение и следить за признаками и симптомами пациента, сообщая медицинскому персоналу о любых проблемах или изменениях. Все члены команды, контактирующие с пациентом, должны принимать профилактические меры. Рекомендации по уходу за больными чумой включают:

  • Меры предосторожности в отношении капель в течение 48 часов после начала приема антибиотиков.

  • Носите хирургические маски в помещениях, чтобы избежать передачи крупных капель.

  • Меры предосторожности по изоляции.

  • Монитор лихорадки у лиц, подвергшихся воздействию

  • Рассмотрите возможность постконтактной профилактики (доксициклином, фторхинолоном или триметоприм-сульфаметоксазолом) для близких контактов, которые не были защищены вышеперечисленным (близкие определены как находящиеся в пределах 2 метров от пациент).

  • Не рекомендуется изолировать бессимптомных лиц без симптомов [8]. [Уровень V]

Зубной налет является заболеванием, о котором необходимо сообщить, и соответствующие органы должны получить уведомление в течение 24 часов.Инфекция очень смертельна, и командная работа жизненно важна для предотвращения ее распространения. Из-за летального характера инфекции только избранные медицинские работники должны участвовать в уходе за пациентами. Весь персонал должен соблюдать строгие универсальные и изоляционные меры предосторожности при ведении пациентов с чумой. Межпрофессиональный командный подход к оказанию помощи пострадавшим от чумы приведет к наилучшим результатам. [Уровень 5]

Рисунок

У этого больного чумой виден опухший, разорванный паховый лимфатический узел или бубо.После инкубационного периода в течение 2-6 дней появляются симптомы чумы, включая сильное недомогание, головную боль, озноб, лихорадку, боль и отек, или аденопатию, (подробнее …)

Рисунок

Окраска по Граму иерсинии. Изображение любезно предоставлено О. Чайгасаме

Рисунок

Цикл передачи чумы. Изображение любезно предоставлено С. Бхимджи MD

Ссылки

1.
Батлер Т. Чума в 21 веке. Clin Infect Dis. 2009 Сентябрь 01; 49 (5): 736-42. [PubMed: 19606935]
2.
Рауль Д., Муффок Н., Битам И., Пиарру Р., Дранкур М. Чума: история и современный анализ. J Infect. 2013 Янв; 66 (1): 18-26. [PubMed: 23041039]
3.
Hinnebusch BJ. Эволюция передачи блох у Yersinia pestis. Curr Issues Mol Biol. 2005 июл; 7 (2): 197-212. [PubMed: 16053250]
4.
Прентис М.Б., Рахалисон Л. Плэг. Ланцет. 2007, апрель 07; 369 (9568): 1196-207. [PubMed: 17416264]
5.
Батлер Т. Чума преподносит сюрпризы в первое десятилетие 21 века в Соединенных Штатах и ​​во всем мире.Am J Trop Med Hyg. 2013 Октябрь; 89 (4): 788-93. [Бесплатная статья PMC: PMC3795114] [PubMed: 24043686]
6.
Adams DA, Thomas KR, Jajosky RA, Foster L, Baroi G, Sharp P, Onweh DH, Schley AW, Anderson WJ., Национально уведомляемые инфекционные условия Группа. Сводка инфекционных заболеваний и состояний, подлежащих уведомлению — США, 2015 г. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 11 августа 2017 г .; 64 (53): 1-143. [PubMed: 28796757]
7.
Demeure C, Dussurget O, Fiol GM, Le Guern AS, Savin C, Pizarro-Cerdá J.Yersinia pestis и чума: обновленный взгляд на эволюцию, детерминанты вирулентности, иммунную подрывную деятельность, вакцинацию и диагностику. Микробы заражают. 2019 июн — июль; 21 (5-6): 202-212. [PubMed: 31252217]
8.
Инфекции Батлера Т. Иерсинии: столетие со дня открытия бациллы чумы. Clin Infect Dis. 1994 Октябрь; 19 (4): 655-61; викторина 662-3. [PubMed: 7803628]
9.
Батлер Т. Клиническое исследование бубонной чумы. Наблюдения за эпидемией во Вьетнаме 1970 года с упором на исследования коагуляции, гистологию кожи и электрокардиограммы.Am J Med. 1972 Сен; 53 (3): 268-76. [PubMed: 5054721]
10.
Андрианаивоариманана В., Пиола П., Вагнер Д.М., Ракотоманана Ф., Махериниана В., Андрианалиманана С., Шанто С., Рахалисон Л., Рациторахина М., Раджерисон М. Тенденции человеческой чумы, 1998 — Мадагаскар. 2016 г. Emerg Infect Dis. 2019 Февраль; 25 (2): 220-228. [Бесплатная статья PMC: PMC6346457] [PubMed: 30666930]
11.
Kugeler KJ, Staples JE, Hinckley AF, Gage KL, Mead PS. Эпидемиология человеческой чумы в США, 1900-2012 гг.Emerg Infect Dis. 2015 Янв; 21 (1): 16-22. [Бесплатная статья PMC: PMC4285253] [PubMed: 25529546]
12.
Sun W., Singh AK. Вакцина против чумы: последние достижения и перспективы. NPJ Vaccines. 2019; 4: 11. [Бесплатная статья PMC: PMC6379378] [PubMed: 30792905]
13.
Gosche JR, Vick L. Острый, подострый и хронический шейный лимфаденит у детей. Semin Pediatr Surg. 2006 Май; 15 (2): 99-106. [Бесплатная статья PMC: PMC7111159] [PubMed: 16616313]
14.
Феррер Р.Лимфаденопатия: дифференциальный диагноз и оценка. Я семейный врач. 1998, 15 октября; 58 (6): 1313-20. [PubMed: 9803196]
15.
Earwood JS, Thompson TD. Кровохарканье: оценка и лечение. Я семейный врач. 2015 15 февраля; 91 (4): 243-9. [PubMed: 25955625]
16.
Винсент Дж. Л., Де Бакер Д. Циркуляторный шок. N Engl J Med. 31 октября 2013 г .; 369 (18): 1726-34. [PubMed: 24171518]
17.
Кугелер К.Дж., Апангу Т., Форрестер Дж.Д., Гриффит К.С., Кандини Дж., Абару Дж., Окот Дж. Ф., Апио Х., Эзама Дж., Окелло Р., Бретт М., Мид П.Знания и методы борьбы с чумой в эндемичной зоне Уганды. Int J Infect Dis. 2017 ноя; 64: 80-84. [Бесплатная статья PMC: PMC7194875] [PubMed: 28935246]

Чума: история вопроса, патофизиология, эпидемиология

  • Ансари I, Гриер Дж., Байерс М. Преднамеренное высвобождение: Чума — обзор. J Biosaf Biosecur . 2020 Март 2 (1): 10-22. [Медлайн].

  • Achtman M, Zurth K, Morelli G, Torrea G, Guiyoule A, Carniel E. Yersinia pestis, вызывающая чуму, является недавно появившимся клоном Yersinia pseudotuberculosis. Proc Natl Acad Sci U S A . 1999, 23 ноября. 96 (24): 14043-8. [Медлайн]. [Полный текст].

  • Drancourt M, Roux V, Dang LV, Tran-Hung L, Castex D, Chenal-Francisque V. Генотипирование, Orientalis-like Yersinia pestis и пандемии чумы. Emerg Infect Dis . 2004 Сентябрь 10 (9): 1585-92. [Медлайн].

  • Прентис М.Б., Рахалисон Л. Чума. Ланцет . 2007 апр. 7. 369 (9568): 1196-207. [Медлайн].

  • Джоши К., Такур Дж. С., Кумар Р., Сингх А. Дж., Рэй П., Джайн С. и др.Эпидемиологические особенности вспышки легочной чумы в Химачал-Прадеше, Индия. Транс Р Соц Троп Мед Хиг . 2009 Май. 103 (5): 455-60. [Медлайн].

  • Bertherat E, Bekhoucha S, Chougrani S, Razik F, Duchemin JB, Houti L, et al. Повторное появление чумы в Алжире через 50 лет, 2003 г. Emerg Infect Dis . 2007 октября, 13 (10): 1459-62. [Медлайн]. [Полный текст].

  • Stenseth NC, Samia NI, Viljugrein H, Kausrud KL, Begon M, Davis S, et al.Динамика чумы обусловлена ​​изменением климата. Proc Natl Acad Sci U S A . 2006 29 августа. 103 (35): 13110-5. [Медлайн].

  • Kman NE, Nelson RN. Инфекционные агенты биотерроризма: обзор для врачей скорой помощи. Emerg Med Clin North Am . 2008 май. 26 (2): 517-47, x-xi. [Медлайн].

  • Цепи PS, Carniel E, Larimer FW, Lamerdin J, Stoutland PO, Regala WM. Понимание эволюции Yersinia pestis путем сравнения всего генома с Yersinia pseudotuberculosis. Proc Natl Acad Sci U S A . 2004 21 сентября. 101 (38): 13826-31. [Медлайн]. [Полный текст].

  • Runfola JK, House J, Miller L, Colton L, Hite D, Hawley A и др. Вспышка пневмонической чумы у людей с передачей от собаки к человеку и возможной передачей от человека к человеку — Колорадо, июнь-июль 2014 г. MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 2015 Май 1. 64 (16): 429-34. [Медлайн].

  • Perry RD, Fetherston JD. Yersinia pestis — возбудитель чумы. Clin Microbiol Ред. . 1997 г., 10 (1): 35-66. [Медлайн].

  • Гейдж К., Лэнс С., Деннис Д., Монтеньери Дж. Человеческая чума в Соединенных Штатах: обзор случаев за 1988–1992 годы с комментариями о вероятности увеличения активности чумы. Border Epidemiol Bull . 1992. 1:19.

  • Hinnebusch BJ, Rudolph AE, Cherepanov P, Dixon JE, Schwan TG, Forsberg A. Роль мышиного токсина Yersinia в выживании Yersinia pestis в средней кишке переносчика блох. Наука . 2002 26 апреля, 296 (5568): 733-5. [Медлайн].

  • Jarrett CO, Deak E, Isherwood KE, Oyston PC, Fischer ER, Whitney AR, et al. Передача Yersinia pestis из инфекционной биопленки в переносчике блох. J Заразить Dis . 2004 15 августа. 190 (4): 783-92. [Медлайн].

  • Hinnebusch BJ, Perry RD, Schwan TG. Роль локуса накопления гемина (hms) Yersinia pestis в передаче чумы блохами. Наука .1996, 19 июля. 273 (5273): 367-70. [Медлайн].

  • Eisen RJ, Bearden SW, Wilder AP, Montenieri JA, Antolin MF, Gage KL. Ранняя фаза передачи Yersinia pestis незаблокированными блохами как механизм, объясняющий быстро распространяющиеся эпизоотии чумы. Proc Natl Acad Sci U S A . 2006, 17 октября. 103 (42): 15380-5. [Медлайн].

  • Pujol C, Bliska JB. Превращение патогенеза иерсиний вовнутрь: нарушение функции макрофагов внутриклеточными иерсиниями. Клин Иммунол . 2005 г., 114 (3): 216-26. [Медлайн].

  • Крук Л.Д., Буря Б. Чума. Клинический обзор 27 случаев. Arch Intern Med . 1992 июнь 152 (6): 1253-6. [Медлайн].

  • Центры по контролю и профилактике заболеваний. Чума в США. CDC. Доступно по адресу https://www.cdc.gov/plague/maps/index.html. 29 ноября 2016 г .; Доступ: 15 августа 2017 г.

  • Центры по контролю и профилактике заболеваний.Чума в Америке. Центры по контролю и профилактике заболеваний. Доступно по адресу http://wwwnc.cdc.gov/eid/. Доступ: 27 октября 2009 г.

  • MMWR. Человеческая чума — США, 1993-1994 гг. MMWR Morb Mortal Wkly Rep . 1994 8 апреля. 43 (13): 242-6. [Медлайн].

  • Kugeler KJ, Staples JE, Hinckley AF, Gage KL, Mead PS. Эпидемиология человеческой чумы в США, 1900-2012 гг. Emerg Infect Dis . 2015 21 января (1): 16-22.[Медлайн].

  • Гейдж К.Л., Деннис Д.Т., Орлоски К.А., Эттестад П., Браун Т.Л., Рейнольдс П.Дж. и др. Случаи человеческой чумы, связанной с кошками, на западе США, 1977–1998 гг. Клиническая инфекция . 2000 июн.30 (6): 893-900. [Медлайн].

  • Батлер Т. Инфекции иерсинии: столетие со дня открытия бациллы чумы. Клиническая инфекция . 1994 октября 19 (4): 655-61; викторина 662-3. [Медлайн].

  • Маршалл Дж. Д. Младший, Куи Д. В., Гибсон Флорида.Бессимптомная инфекция глоточной чумы во Вьетнаме. Ам Дж. Троп Мед Хиг . 1967, 16 (2): 175-7. [Медлайн].

  • Weniger BG, Warren AJ, Forseth V, Shipps GW, Creelman T., Gorton J. Человеческая бубонная чума, передающаяся через домашнюю кошачью царапину. ДЖАМА . 1984 17 февраля. 251 (7): 927-8. [Медлайн].

  • Sebbane F, Jarrett CO, Gardner D, Long D, Hinnebusch BJ. Роль активатора плазминогена Yersinia pestis в возникновении различных септических и бубонных форм чумы, передаваемой блохами. Proc Natl Acad Sci U S A . 2006 г., 4 апреля 103 (14): 5526-30. [Медлайн].

  • Ян Р. Чума: распознавание, лечение и профилактика. Дж. Клин Микробиол . 2018 г. 56 (1): [Medline].

  • Hinnebusch BJ, Jarrett CO, Callison JA, Gardner D, Buchanan SK, Plano GV. Роль белка Ail Yersinia pestis в предотвращении защитной реакции полиморфноядерных лейкоцитов во время бубонной чумы. Заражение иммунной . 2011 декабрь79 (12): 4984-9. [Медлайн]. [Полный текст].

  • [Рекомендации] Стивенс Д.Л., Бисно А.Л., Чемберс Х.Ф., Деллинджер Е.П., Гольдштейн Е.Дж., Горбач С.Л. и др. Практические рекомендации по диагностике и лечению инфекций кожи и мягких тканей: обновление 2014 г., подготовленное обществом инфекционистов Америки. Клиническая инфекция . 2014 15 июля. 59 (2): e10-52. [Медлайн].

  • Chanteau S, Rahalison L, Ralafiarisoa L, Foulon J, Ratsitorahina M, Ratsifasoamanana L.Разработка и тестирование экспресс-теста на бубонную и легочную чуму. Ланцет . 2003 18 января. 361 (9353): 211-6. [Медлайн].

  • Hinnebusch J, Schwan TG. Новый метод надзора за чумой с использованием полимеразной цепной реакции для обнаружения Yersinia pestis у блох. Дж. Клин Микробиол . 31 июня 1993 г. (6): 1511-4. [Медлайн]. [Полный текст].

  • Центры по контролю и профилактике заболеваний. Ресурсы для клиницистов — Чума.CDC. Доступно по адресу https://www.cdc.gov/plague/healthcare/clinICAL.html. 10 февраля 2020 г .; Дата обращения: 8 марта 2021 г.

  • Inglesby TV, Dennis DT, Henderson DA. Чума как биологическое оружие: управление медициной и общественным здравоохранением. Рабочая группа по гражданской биозащите. ДЖАМА . 2000 May 3. 283 (17): 2281-90. [Медлайн].

  • Нельсон К.А., Мини-Делман Д., Флек-Дердериан С., Кули К.М., Ю.П.А., Мид П.С. и др. Антимикробное лечение и профилактика чумы: рекомендации при естественных инфекциях и ответных мерах биотерроризма. MMWR Recomm Rep . 2021 16 июля. 70 (3): 1-27. [Медлайн].

  • Stone J. Лечение чумы, связанной с биотерроризмом: CDC издает новые рекомендации. Медицинские новости Medscape. 3 августа 2021 г. Доступно по адресу https://www.medscape.com/viewarticle/955928#vp_1. Медицинские новости Medscape . 3 августа 2021 г. Доступно по адресу https://www.medscape.com/viewarticle/955928.

  • Smith MD, Vinh DX, Nguyen TT, Wain J, Thung D, White NJ. Чувствительность штаммов Yersinia pestis к антимикробным препаратам in vitro. Противомикробные агенты Chemother . 1995 Сентябрь 39 (9): 2153-4. [Медлайн].

  • Byrne WR, Welkos SL, Pitt ML, Davis KJ, Brueckner RP, Ezzell JW, et al. Лечение антибиотиками экспериментальной легочной чумы у мышей. Противомикробные агенты Chemother . 1998 г., 42 (3): 675-81. [Медлайн].

  • Гринфилд РА, бронза MS. Современная терапия и разработка терапевтических возможностей для лечения заболеваний, вызванных бактериальными агентами потенциальной биологической войны и биотерроризма. Curr Opin Расследование наркотиков . 2004 Февраль 5 (2): 135-40. [Медлайн].

  • Рахалисон Л., Вололонирина Э., Рациторахина М. Диагностика бубонной чумы методом ПЦР на Мадагаскаре в полевых условиях. Дж. Клин Микробиол . 2000, январь, 38 (1): 260-3. [Медлайн].

  • Гринфилд Р.А., Древец Д.А., Мачадо Л.Дж., Воскул Г.В., Роговица П., Бронза МС. Бактериальные патогены как биологическое оружие и агенты биотерроризма. Am J Med Sci .2002 июн. 323 (6): 299-315. [Медлайн].

  • Sun W, Singh AK. Вакцина против чумы: последние достижения и перспективы. Вакцины NPJ . 2019. 4:11. [Медлайн].

  • Кавано, округ Колумбия, Элисберг Б.Л., Ллевеллин С.Х., Маршалл Д.Д. младший, Руст Дж. Х. младший, Уильямс Дж. Э. и др. Иммунизация против чумы. V. Косвенные доказательства эффективности вакцины против чумы. J Заразить Dis . 1974 Май. 129: Дополнение: S37-40. [Медлайн].

  • Sun W, Roland KL, Curtiss R 3-й.Разработка живых вакцин против чумы. J Инфекция разработчиков . 2011 Сентябрь 14, 5 (9): 614-27. [Медлайн].

  • Casadevall A. Пассивное введение антител (немедленный иммунитет) как специфическая защита от биологического оружия. Emerg Infect Dis . 2002 8 августа (8): 833-41. [Медлайн].

  • Уильямсон Э.Д., Элей С.М., Стэг А.Дж., Грин М., Рассел П., Титболл РВ. Единичная доза вакцины защищает от легочной чумы. Вакцина .2000 15 октября. 19 (4-5): 566-71. [Медлайн].

  • Demeure CE, Derbise A, Carniel E. Оральная вакцинация против чумы с использованием Yersinia pseudotuberculosis. Хим Биол Взаимодействие . 2016 г., 1 апреля [Medline].

  • Li B, Du C, Zhou L, Bi Y, Wang X, Wen L, et al. Гуморальные и клеточные иммунные ответы на инфекцию Yersinia pestis у пациентов, перенесших чуму в течение длительного периода времени. Клин Вакцина Иммунол . 2011 г. 21 декабря [Medline].

  • Раскрыт геном возбудителя «черной смерти»

    Yersinia pestis — патоген, который, как считается, был ответственен за миллионы смертей во время бубонной чумы в 1300-х годах.(Фото: CDC / любезно предоставлено Ларри Стауффером, Лаборатория общественного здравоохранения штата Орегон)

    Черная смерть, или бубонная чума, произошла в период с 1347 по 1351 год. Быстрое появление болезни, вызванной возбудителем Yersinia pestis (ранее Pasteurella pestis), по оценкам, в то время унесло жизни от 30 до 50 процентов европейского населения. В статье, опубликованной в этом месяце в журнале Nature , ученые обсуждают реконструкцию генома из образцов бактериальной ДНК, извлеченной из зубов людей, которые, как считается, умерли от чумы.

    Причина важности секвенирования генома патогена заключается в том, что потомки Yersinia pestis все еще существуют. Хотя инфекцию иерсинией теперь можно легко лечить антибиотиками, считается, что конкретный штамм, ответственный за гибель миллионов людей много лет назад, был гораздо более опасен. Следовательно, исследователи могут сравнивать нынешние штаммы со штаммами его предка, чтобы определить, что именно отличалось, если вообще что-то отличалось, что привело к такому количеству смертей.

    В самом деле, как указывают авторы исследования, относительная ленивая природа нынешнего штамма поставила под сомнение, была ли даже иерсиния причиной бубонной чумы. Однако в заключение авторы заявляют:

    «… мы реконструировали черновой вариант генома того, что, возможно, является самым разрушительным человеческим патогеном в истории, и выяснили, что средневековая чума четырнадцатого века, вероятно, была ответственна за его внедрение и широкое распространение в человеческих популяциях.«

    Информация, которая будет получена в результате оценки смертельной болезни и сравнения ее с более безвредными штаммами, которые существуют в настоящее время, даст исследователям возможность узнать о нашей прошлой восприимчивости к патогену и, возможно, предотвратить способность любых подобных штаммов в будущем вызывать аналогичные разрушения.

    Ссылки по теме:

    Yersinia pestis — обзор

    Чума (

    Yersinia pestis )

    Чума — это болезнь, вызываемая Yersinia pestis , анаэробной грамотрицательной бактерией.Естественным хозяином для этого организма является крыса, и болезнь обычно передается человеку через укус блохи, которая поела инфицированную крысу, а затем человека. Так в западных штатах США естественным образом возникает около 10–15 случаев чумы среди людей. Случаи заболевания людей также естественным образом возникают в некоторых частях Южной Америки, Африки и Азии. Ежегодно во всем мире происходит от 1000 до 3000 случаев заболевания (Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), Отдел трансмиссивных болезней, домашняя страница чумы, www.cdc.gov/ncidod/dvbid/plague/index.htm). Существует три типа чумы, включая бубонную, легочную и септическую. Бубонная форма чумы — наиболее вероятная форма болезни, вызванной естественными инфекциями. Однако террористическая атака потенциально может включать выпуск инфицированных блох, что может привести к появлению бубонных случаев. Легочная чума, скорее всего, связана с выбросом в виде аэрозоля Yersinia pestis во время биотеррористической атаки. Устойчивая передача от человека к человеку возможна воздушно-капельным путем от инфицированных людей.Эта потенциальная вторичная передача осложняет борьбу с крупной вспышкой, связанной с биотерроризмом, и создает серьезные проблемы с инфекционным контролем. Смертность от нелеченной легочной чумы составляет почти 100%. Он распространяется по лимфатической системе и может поражать несколько систем органов. Все формы чумы могут прогрессировать до септических или легочных форм болезни, но наихудший сценарий биотерроризма — выброс Yersinia pestis в виде аэрозоля, который вызывает большое количество первичных случаев, которые продолжают распространять инфекцию среди других, прежде чем она появится. взяты под контроль через меры общественного здравоохранения.

    Yersinia pestis был выделен и охарактеризован Александром Йерсеном, который в 1894 году отправился в Гонконг для изучения вспышки чумы, унесшей жизни десятков тысяч китайцев. В итоге болезнь была названа его именем. Он редко использовал свое имя, обращаясь к себе просто как Йерсин, и отказывался посещать большинство медицинских и научных собраний своего времени. Он был исследователем и путешественником, обучавшимся в Европе, которого восхищал «Индокитай». После открытия Yersinia Pestis он стал основателем и директором Ханойской медицинской школы (Bibel and Chen, 1976).

    Слово «чума» часто используется для описания вспышек со смертельным исходом от различных инфекционных организмов. Однако это специфическое заболевание, которое возникает в результате инфицирования грамотрицательной палочкой, Yersinia pestis . Чума имеет печально известную историю, уносящую миллионы людей в результате вспышек пандемий, происходящих по всему миру на протяжении веков. Поскольку чума все еще встречается естественным образом во многих частях мира, важно понимать исходные условия возникновения естественной чумы, чтобы вы могли распознать подозрительный случай.Если случаи заболевания людей выявлены в неэндемичной зоне, у лиц без факторов риска или при отсутствии подтвержденных случаев заражения грызунами, следует рассматривать возможность выброса Yersinia pestis террористами. Существует три формы чумы: легочная, бубонная и сепсис. Ранние симптомы всех форм чумы включают классические симптомы гриппа, такие как лихорадка, озноб, миалгия, слабость и головные боли. Каждая форма чумы сопряжена с различными проблемами и уникальными симптомами.

    Легочная чума — наименее распространенная и наиболее тяжелая форма чумной болезни. Эта форма заболевания возникает в результате вдыхания инфекционных частиц либо в результате преднамеренного выброса в виде аэрозоля, либо в результате кашля или чихания инфекционного человека. Хотя это иногда происходит вторично после бубонной чумы, это также может вызвать первичное легочное заболевание, если оно высвобождается в результате биотерроризма. Это наиболее вероятная форма чумы, возникающая в результате аэрозольного распыления Yersinia pestis в форме аэрозоля в результате биотерроризма.

    Yersinia pestis может оставаться жизнеспособным только около часа в виде аэрозоля и быстро погибает при воздействии солнечного света и тепла вне живого хозяина. После контакта с Yersinia pestis в аэрозольной форме симптомы проявляются через 1–6 дней (Inglesby et al., 2000). По ограниченным эпидемиологическим данным, уровень смертности от легочной чумы в Соединенных Штатах составляет около 57% (Центры по контролю и профилактике заболеваний, 1997). Первоначально пациенты будут иметь головокружение, дискомфорт в груди и продуктивный кашель с кровянистой мокротой.Ко второму дню симптомы могут быстро ухудшиться и включать боль в груди, кашель, увеличение мокроты и могут включать одышку, кровохарканье, сердечно-легочные осложнения и нарушение кровообращения.

    Бубонная чума — наиболее распространенная форма чумной болезни. Он передается через укус инфицированной блохи или при контакте с зараженными инфицированными животными. Хотя эта форма чумы с меньшей вероятностью является результатом биотерроризма, существует возможность намеренного распространения бубонной чумы путем преднамеренного высвобождения инфицированных блох.Смертность от этой формы заболевания составляет примерно 13% (CDC, 1997). Пациенты с бубонной чумой будут иметь опухшие, болезненные и болезненные бубоны (увеличенные лимфатические узлы). Эти симптомы обычно возникают в течение 24 часов с момента появления ранних гриппоподобных симптомов и обычно располагаются рядом с местом прививки. Чаще всего они возникают в области паховых или бедренных лимфатических узлов паха (см. Рис. 2–9). Бубоны (увеличение лимфатических узлов) могут прорезываться сами по себе или требуют разреза и дренирования.

    Рисунок 2–9. У этого больного чумой наблюдается опухший, разрыв пахового лимфатического узла или бубона. Фото любезно предоставлено CDC / Библиотекой изображений общественного здравоохранения PHIL ID # 2047.

    Септицемическая чума — наименее распространенная форма чумной болезни, которая может быть результатом легочной или бубонной болезни. Это системная инфекция, которая возникает в результате попадания в кровоток Yersinia pestis . Смертность от этой формы болезни составляет около 22% (CDC, 1997). Пациенты с септицемической чумой сначала проявляют тошноту, рвоту и диарею, а позже в инфекционном процессе могут развиться кожные поражения, гангрена и некроз.

    Быстрая диагностика и лечение необходимы для снижения заболеваемости и смертности от чумы. Без быстрого лечения антибиотиками чума может привести к смерти через несколько дней. Первоначальный диагноз может быть установлен путем микроскопического исследования клинических образцов аспирата лимфатических узлов, мокроты или спинномозговой жидкости. Окончательный диагноз устанавливается с помощью посева мокроты или бубона или тестирования антител IgM и IgG, доступных в справочных лабораториях. Кроме того, важно определить характер устойчивости к антибиотикам, чтобы выбрать наиболее эффективное лечение.Быстрая диагностика и антибактериальная терапия — ключи к успешному лечению вспышки чумы. При возникновении известных или подозреваемых случаев легочной чумы предполагайте, что все пациенты с гриппоподобными симптомами положительны, и немедленно их лечите. Быстрое прогрессирование болезни не дает много времени для окончательного диагноза во время возможного массового заражения или вспышки. Выбор антибиотика основан на результатах теста на чувствительность, а также на возрасте и состоянии пациента. Цель лечения включает в себя как лечение активного заболевания, так и профилактическое лечение предполагаемого воздействия.Для использования против бубонной чумы использовалась убитая цельноклеточная вакцина, но эта вакцина была не очень эффективной, и ее производство было прекращено. В настоящее время осуществляется несколько исследовательских инициатив по разработке новой вакцины против чумы.

    О любых выявленных случаях чумы необходимо сообщать в местное агентство общественного здравоохранения. Если подозревается умышленное освобождение, необходимо также уведомить местные правоохранительные органы и Федеральное бюро расследований (ФБР). После того, как начнутся ответные меры, инфекционный контроль при бубонной и сепсисной формах чумы будет включать стандартные меры предосторожности.При выявлении легочной чумы требуется изоляция пациента и меры предосторожности в отношении капель до тех пор, пока пациент не будет принимать антибиотики в течение не менее 48 часов и не покажет признаки улучшения.

    Патогенные иерсиний | Британское общество иммунологии

    Патогенные бактерии рода Yersinia вызывают три типа заболевания, а именно: чума ( Yersinia pestis ; Рисунок 1 ), псевдотуберкулез (Y ersinia ersinia pseudotuberculosis 243 yersinia ersinia (yrsinia 9059) enterocolitica ).Для достижения этого эти патогены демонстрируют общие способы манипулирования иммунной системой млекопитающего-хозяина для достижения собственного выживания (см. Статьи по теме).

    Рисунок 1. Yersinia pestis бактерии

    Чума

    Возбудитель чумы — Yersinia pestis . Хотя чума является древней болезнью, которая унесла многие миллионы смертей в истории, сегодня чума все еще является эндемическим заболеванием в некоторых частях мира и, таким образом, по-прежнему вызывает озабоченность.Инфекция Y.pestis вызывает примерно 3000 смертей в год во всем мире (по данным Всемирной организации здравоохранения), и хотя уровень инфицирования в Азии остается стабильным, заболеваемость чумой в Африке растет. Yersinia pestis — это небольшая овальная, грамотрицательная капсулированная коккобацилла с характерным фенотипом биполярного окрашивания (встречающаяся на любом конце палочки). Y.pestis , как полагают, произошел за тысячи лет от предкового вида Y.pseudotuberculosis, , чтобы стать возбудителем, переносимым блохами, и в процессе приобрела плазмидную ДНК, кодирующую факторы вирулентности, которые наделяют его антифагоцитарной активностью и активностью против клеток хозяина и позволяют ему уклоняться от иммунной защиты хозяина. Например, , Y.pestis продуцирует тетраацилированный (а не гексаацилированный) липополисахарид , таким образом ускользает от активации TLR4 в хозяине; и Y.pestis слабо распознается рецепторами TLR2 , таким образом избегает активации макрофагов . Y.pestis также инактивировал свои гены О-антигена, что позволило протеазе активатора плазминогена (PLA) полностью функционировать на бактериальной поверхности. PLA разлагает плазминоген хозяина, способствуя распространению бактерий от места инфекции к тканям и органам. Кроме того, Y.pestis продуцирует фибриллярный адгезин (антиген pH6), который связывает липопротеин апо-B хозяина с бактериальной поверхностью, таким образом защищая бактерии от фагоцитоза; и Y.pestis также противостоит влиянию комплемента за счет экспрессии адгезионного белка внешней мембраны (адгезина) и других факторов вирулентности, кодируемых геномом.

    Как и в случае с некоторыми другими грамотрицательными бактериальными патогенами, при тесном контакте с клеткой-хозяином in vivo , Y.pestis образует полый игольчатый выступ, через который эффекторные белки (внешние белки Yersinia, Yops) непосредственно перемещаются в клетка-хозяин. Это так называемая система секреции типа 3 . Эти эффекторы являются по-разному цитотоксическими, антифагоцитарными или противовоспалительными и обычно способствуют апоптозу клеток-хозяев и, таким образом, выживанию бактерий в организме-хозяине.С помощью всех этих средств Y.pestis противодействует врожденной иммунной защите и достигает распространения в организме хозяина, вызывая потенциально смертельную бактериемию.

    Резервуары с Y.pestis поддерживаются у диких видов грызунов, и чума чаще всего передается человеку через укус инфицированной блохи. Если это путь передачи, синдром, который развивается у мужчин, представляет собой бубонную чуму , которая влечет за собой развитие сильно увеличенных лимфатических узлов (бубонов), истощающих очаг инфекции, и которая может развиться в генерализованную системную чуму. инфекция ( септическая чума ) или образование вторичной инфекции в легких ( легочная чума ).Последняя инфекция может затем передаваться в виде аэрозоля наивным людям, что может вызвать первичную инфекцию легочной чумы.

    Антибиотики, такие как фторхинолоны, можно использовать для лечения чумы, но вероятность успеха обратно пропорциональна времени, прошедшему после заражения до начала терапии. Ряд убитых цельноклеточных вакцин был одобрен для профилактики чумы у тех, кто может подвергнуться воздействию бактерии во время поездок в эндемичные районы или в качестве профессионального вреда.Хотя они считаются эффективными против бубонной чумы, они не могут защитить от легочной чумы. Рекомбинантная субъединичная вакцина следующего поколения (rF1V) проходит расширенные клинические испытания, и после утверждения ожидается, что она будет более эффективной, особенно в плане предотвращения развития легочной чумы.

    Pathogenic Yersiniae © Авторские права на эту работу принадлежат автору

    Множественное занесение возбудителя чумы в Европу, предложенное геномными и другими данными

    НЬЮ-ЙОРК — Вызывающий чуму возбудитель Yersinia pestis , по всей видимости, был завезен в Европу несколько раз во время так называемой второй пандемии чумы между серединой 1300-х гг. конец XIX века, согласно новому геномному анализу, проведенному исследователями из Норвегии, Италии и Китая.

    «За последние несколько лет было много научных дебатов относительно того, распространилась ли бактерия чумы, Yersinia pestis , из западноевропейского резервуара во время второй пандемии чумы, или она неоднократно попадала в Европу из Азии, «первый и соавтор-корреспондент Барбара Браманти, исследователь, связанный с Центром экологического и эволюционного синтеза Университета Осло и отделом неврологии и реабилитации Университета Феррары, и ее коллеги написали в исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy наук во вторник.

    Когда они повторно проанализировали доступные данные о последовательности генома для почти 500 современных изолятов Y. pestis и более 100 древних представителей, опубликованных в прошлых исследованиях и базах данных последовательностей, наряду с негенетическими доказательствами, исследователи обнаружили большую поддержку гипотеза о том, что бактерии Y. pestis неоднократно попадали в Европу во время второй пандемии чумы, а не проживали в западноевропейском резервуаре.

    «[Мы] производим синтез имеющихся доказательств, включая геномы древней ДНК и историческую, археологическую и экологическую информацию», — сообщили авторы.«Мы пришли к выводу, что бактерия, скорее всего, попала в Европу из Азии несколько раз во время второй пандемии чумы».

    Для анализа команда сосредоточила внимание на геномных последовательностях 111 древних изолятов, в том числе почти четырех десятков из Западной Европы, а также на 499 последовательностях современных изолятов Y. pestis . В полученном филогенетическом дереве штаммы патогенов, связанные с чумой «Черная смерть», сгруппированы вместе как подмножество изолятов, прикрепленных к более широкой второй пандемии чумы.

    Когда они рассмотрели генетические данные в контексте экологических, эпидемиологических, археологических, исторических и эволюционных представлений, исследователи увидели примеры вспышек, которые не соответствовали гипотезе западноевропейских резервуаров. Напротив, они сообщили, что имеющиеся данные более точно соответствуют предположению о множественных интродукциях чумы Y. pestis из Азии или Восточной Европы через крыс, людей, торговые товары или другие источники.

    «Это означает, что должен был существовать резервуар за пределами Западной Европы [с Османской империей, Персией и Центральной Азией в качестве возможных кандидатов]», — сообщают авторы.«Такой резервуар мог бы затем питать, при многократных интродукциях, вторую вспышку пандемии чумы в Западной Европе вдоль Северного и Южного торговых путей».

    Авторы также заметили намеки на то, что вирулентность Y. pestis , возможно, несколько снизилась по мере того, как исторические пандемии чумы начали подходить к концу, из-за конвергентных изменений, затрагивающих плазмидный ген pla и другие последовательности патогенов.

    «Пережив« Черную смерть »и последовательные волны, штаммы распада pla, возможно, попытались получить преимущество в пригодности, уменьшив их вирулентность за счет увеличения времени до смерти [хозяина]», — предположили авторы.Тем не менее, они отметили, что «возможное снижение вирулентности, вызванное распадом плазмы и потерей области в 49 [килобаз], не обязательно является причиной исчезновения чумы в конце первой и второй пандемий, но может быть результатом форма адаптации к новому хозяину … а также к их векторам «.

    Самый старый из когда-либо виденных штаммов чумы был обнаружен в костях возрастом 5000 лет

    • Штамм бактерий, вызывающих чуму, заразил охотников-собирателей 5000 лет назад.
    • Согласно новому исследованию, это самый старый из когда-либо обнаруженных штаммов чумы.
    • Древний штамм эволюционировал еще четыре тысячелетия, прежде чем вызвал Черную смерть или бубонную чуму.
    Идет загрузка.

    Нам очень жаль! Произошел сбой системы, и на этот раз мы не смогли принять вашу электронную почту.

    Спасибо за регистрацию!

    Пять тысяч лет назад грызун укусил охотника-собирателя каменного века. Существо несло штамм вредоносных бактерий под названием Yersinia pestis — патоген, вызвавший Черную смерть или бубонную чуму в 1300-х годах.

    Согласно исследованию, опубликованному во вторник, бактерии, вероятно, убили человека каменного века, который умер в возрасте 20 лет. Это самый старый из известных науке штаммов чумы.

    Геном штамма очень напоминает версию чумы, которая разрушила средневековую Европу более 4000 лет спустя, убив до половины населения региона в течение семи лет. Но ему не хватает нескольких ключевых генов — в частности, черт, которые помогли ему распространиться.

    В отличие от своих микробных потомков, чума, поразившая древнего охотника, была медленно распространяющейся болезнью и не очень передавалась, по словам Бена Краузе-Киора, профессора анализа древней ДНК в Кильском университете в Германии.

    «В нем отсутствовали гены, которые обеспечивали передачу вируса блохами», — сказал Инсайдер Краузе-Киора, соавтор нового исследования. Во время Черной смерти укусы блох и вшей были основным источником инфекций.

    Итак, за тысячелетия между кончиной охотника-собирателя и Черной смертью бактерии Y. pestis мутировали таким образом, что они получили возможность переходить между видами с помощью блох.

    «Это изменение было главной движущей силой быстрой и широко распространенной чумы», — сказал Краузе-Киора.

    Бактерии в кровотоке

    Бактерии Yersinia pestis под микроскопом. Эта бактерия является причиной бубонной чумы.НИАИД

    Охотник-собиратель каменного века умер в регионе, который сейчас является Латвией. Рядом с его костями антропологи также раскопали останки другого мужчины, девочки-подростка и новорожденного, но ни один из них не был инфицирован.

    Группа Краузе-Киоры не отправлялась на поиски древних жертв чумы — скорее, они хотели узнать, связаны ли четыре похороненных человека родственниками.Но прежде чем завершить запланированный генетический анализ, команда проверила древнюю ДНК, извлеченную из костей и зубов, на наличие следов патогенов. Вот как они нашли бактерии.

    Городище Рилюкалнс на берегу реки Салаца в Латвии, где были найдены кости возрастом 5000 лет.Харальд Любке / ZBSA, Schloss Gottorf

    Затем исследователи сравнили геном бактерий с другими древними штаммами чумы. В предыдущем исследовании были описаны другие штаммы, которым примерно 5000 лет, но Краузе-Киора сказал, что этот конкретный на пару сотен лет старше. Его команда пришла к выводу, что это самая ранняя из известных версий Y. pestis.

    ДНК охотника-собирателя также показала, что в его теле было большое количество бактерий, что предполагает, что он умер от этого.Согласно исследованию, место его захоронения указывало на то, что другие члены его группы тщательно похоронили его.

    «Трудно сказать, умер ли он быстро, — сказал Краузе-Киора, добавив, — по количеству присутствующих бактерий, похоже, он пережил более высокую дозу и жил дольше или более хронически».

    Челюсть охотника-собирателя каменного века, похороненного в Рилюкалнсе, Латвия, около 5000 лет назад.Доминик Гёльднер / БГАЭУ, Берлин

    Чума может принимать три формы. Бубонный — это тип, который опустошил Европу и оставил жертв с опухшими болезненными лимфатическими узлами. Септицемия относится к инфекциям, при которых бактерии попадают в кровоток, а кожа пациента становится черной и умирает. Между тем, легочная чума может вызвать дыхательную недостаточность.

    Краузе-Киора считает, что у древнего охотника была септическая чума, что может объяснить, почему ни один другой член его небольшой группы не заболел этой болезнью.

    «Им пришлось бы иметь прямой контакт с его кровью», — сказал он, — иначе их бы укусил другой зараженный грызун.

    Развивающаяся чума

    На картине французского художника Жана-Пьера Муане «Вождение мертвых» изображена повозка с телами людей, умерших от черной чумы в 1300-х годах.Wikimedia Commons

    Чума носит преимущественно зоонозный характер, то есть переходит от животных-хозяев к людям.

    Краузе-Киора сказал, что случай охотника-собирателя может показать эпидемиологам, как зоонозные патогены, такие как Эбола, свиной грипп и (скорее всего) новый коронавирус, меняются со временем.

    «Нам действительно нужно подумать о том, как эволюция зоонозных событий может занять тысячи лет», — сказал он.

    Лаборатория древней ДНК в Кильском университете. Бенджамин Краузе-Киора / Кильский университет

    В те времена, когда жил человек каменного века, чума не вызывала массовых вспышек.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.