Инфекция барышын биологлар ничек өйрәнә?

Ә биологлар бу процесска бөтенләй башкача карый. Аларның фикеренчә, инфекция процессы – биологиядә иң катлаулы үзара бәйләнеш системасы, чөнки авыручылар да бик күп төрле, һәм авыру кузгатучылар, гадәттә, генетика белән биохимия тәртибе буенча яшәсәләр дә, алар даими үсеш һәм алгарыш хәлендә, катлаулырак булуда.

Авыруны тудыручы – ул тере организм. Кагыйдә буларак, ул хуҗа-организм кебек катлаулы зат түгел, ләкин һәрбер очракта аның, башка биологик төрләр кебек үк, сайланыш аша уза торган нәсел факторлары бар. Шуңа күрә биолог хуҗа затның катлаулы генетик системасы белән паразитның катлаулы генетик системасы арасындагы үзара бәйләнешләр белән таныша. Алар бер-берсенә тәэсир итә. Хуҗа-организмның һәм паразитның нәсел нигезе тоташ төрлелекле фенотип бирә. Кыскасы, бер система өстенә икенчесе ята, бары да катлаулана. Әлбәттә, мондый үзара бәйләнешләрнең нәтиҗәсе бик күп төрле була ала. Шуңа күрә биолог өчен инфекция барышы – ул үз эволюциясе булган ике геномның капма-каршы торуы.

Паразит эволюциясе

Әлбәттә, паразитның эволюциясе тизрәк һәм гадирәк бара: аның яшәү циклы кыска, һәм хуҗа-организм ашыкмыйча бер буын гомер яшәгәндә, аның инде берничә буыны алышынырга өлгерә. Димәк, инфекция – ул башыннан (паразит эләгү) ахырына (савыгу яки үлем) кадәр төгәл билгеле бер этаплар үтә торган цикллы процесс кына түгел. Башкачарак, һәр хуҗа-организмның эчендә микроблар эволюция аша уза һәм төрле мутацияләр туплый. Мутацияләр эчендә сайланыш бара, бу исә микроблар популяциясенең хуҗа-организмга җайлашуын ныгыта. Авыруны башлап җибәрүче микробның эволюцион “стратегиясе” — хуҗа-организмны мөмкин кадәр озак вакыт дәвамында үтермичә яши алырлык зур һәм уңышлы популяция барлыкка китерү. Ни өчен хуҗа-организм озак яшәргә тиеш? Чөнки паразитка хуҗасын алыштыру ул һәрвакыт биологик куркыныч тудыра. Башка организмга күчә аламы-юкмы, билгесез бит. Ә инде хуҗаны чыннан да алыштырыр вакыт җиткәч, моны бик оста итеп башкарырга кирәк була. Аңлашыла ки, популяция зуррак булса, бу җиңелрәк. Шуңа күрә дә, инфекцион процесс, ягъни инфекция барышы дибез икән, авыру башлаучы организмнарның популяциясе аның башында һәм ахырында төрлечә булуын исәпкә алырга тиешбез.

Хуҗа-организмның һәм паразитның эволюциясе

Хуҗа-организм белән паразитның уртак эволюциясе төрле юллар белән бара. Җылы канлы хуҗа, әйтик, имезүче яки кош, ике төрле иммунитет системалары белән яши: аның тумыштан килгән һәм яңа шартларга җайлашу өчен барлыкка килгән иммунитетлары бар. Тумыштан килгән иммунитет күп күзәнәклеләрнең һәммәсендә дә үзара охшаш. Ләкин яңа шартларга җайлаштырырдай иммунитет системасы булган кошлар һәм имезүчеләр бар. Гомуми биология күзлегеннән караганда, бу бик кызык нәрсә булып чыга: шушы очракта эволюция нинди дә булса паразит эләктергән аерым бер организмга булышырга тырыша. Димәк, тумыштан килгән иммунитет мутацияләр туплый бара, алар, генетиканың гади кануннарына буйсынып, нәселдән-нәселгә күчә. Ә барлыкка китерелгән иммунитет – ул иммунитет җавабының бер организм эчендә барган эволюциясе. Адаптив иммунитет системасына T-лимфоцитлар һәм В-лимфоцитлар керә. Аларның рецепторлары катлаулы генетик комбинаторика нигезендә барлыкка килә. Иммун җавабы өчен аеруча кирәкле булган күзәнәк клоннары даими рәвештә сайлап алына, бу клоннар “иммун хәтере”ндә саклана. Шуңа күрә хуҗа-зат та коралланган булып чыга: ул гади сайланыш һәм мутацияләрне истә калдыру кануннары нигезендә җайлашу системасын ныгыта һәм үзенең иммун системасын көчәйтә. Бу процесска хуҗа зат тормышта очраткан һәр нәрсә йогынты ясый.

Хуҗа-зат эчендә барган шундый катлаулы үзара бәйләнешләр системасы аркасында организм шәп “кораллар” туплый ала. Ләкин ахыргы чиктә барыбер паразит җиңеп чыга. Иң гади мисал: кешелек дөньясы, чәчәк авыруы – оспадан кала, бер авыруны да җиңеп бетерә алмады. Паразитлар шундый зур тизлек белән эволюция аша үткәнгә, без, нинди катлаулы саклану системалары корсак та, әлеге зәхмәтләрне уза алмыйбыз.

Гади паразитлар нишли?

Әгәр дә генетик яктан бөтенләй гади паразитларның табигый сайланыш стратегиясе яисә тактикасы турында сөйләсәк, беренче чиратта, мутация барышының тизлегенә игътибар итәргә кирәк. Мисалга, барыбызга да билгеле булган вируслы авыруларны алыйк: кешелек күптән танышкан грипп яки данлыклы ретровирус инфекциясе – КИДВ (кешенең иммун деффициты вирусы, ВИЧ). Бу вируслар хуҗа заттан килгән иммун җавабының басымыннан ничек котыла соң? Җавап гади: вирусның төп геннары искиткеч тиз арада мутацияләнә. Хуҗаның иммун җавабы киткән молекулаларда шундый җәһәт үзгәрешләр барганга, хуҗа ни дә булса эшләргә өлгерми – ул вирус та инде югалган молекулага җавап бирергә тырыша.

Катлаулы паразитлар нишли?

Катлаулырак паразитлар, мәсәлән, туберкулез таякчыгы кебек күзәнәк эченә ияләшер бактерияләр, башкачарак тактика куллана. Бу тактиканың бик кызыклы детале бар. Туберкулез кузгаткычы, сальмонеллез кузгаткычы, яки лейшманияләр кебек иң түбән төзелешлеләр хуҗа организм өчен файдалы реакцияләрне туктату ысулларын шундый хәйләкәр юл белән куллана ки, алар хәтта хуҗаның үз продуктларын да шушы “эшкә” җәлеп итә ала. Мәсәлән, хуҗа күзәнәк эченә урнашкан бер паразитны үтерсен өчен башланырга тиешле кайбер процессларны паразит үзе блоклый, аларны булдырмый. Ул хуҗаның биохимиясен үзенең продуктлары белән генә үзгәртми (уйлап карасаң, шулай булырга тиеш тә кебек, чөнки паразит та бит эволюция аша уза тора), юк, ул хуҗаның үз продуктларын, химикатларын куллана һәм организмга үзен юкка чыгарырга ирек бирми.

Бу үзара тәэсир итешүләрнең бик катлаулы системасы. Монда барысы да генетик күптөрлелеккә бәйләнгән булганга, без, аңлашыла ки, һәр инфекцион процесс да гомуми бер юл белән барачак дип әйтә алмыйбыз. Инфекция барышының үзенчәлекләре хуҗага авыру кузгаткычның кайсы популяциясе эләгеп, анда үсә башлаячагыннан һәм паразитка җавап бирәчәк хуҗадан, аның организмындагы иммун реакцияләре җыелмасыннан һәм рецепторларыннан тора.

ИСКӘРМӘЛӘР

Инфекция барышы – фәнни төшенчә, бу сүз тезмәсе микроблы һәм вируслы чирләр булганда гына түгел, башка паразитлар белән бәйле авыруларда да кулланыла (тәрҗемәче искәрмәсе).

Александр Апт, биология фәннәре докторы, МДУ биология факультетының иммунология кафедрасы профессоры

Постнаука сәхифәсеннән тәрҗемә

постердагы фото: Daniel Kulinski

тәрҗемә мөхәррире — Марат Хәйдәр Мансур улы, табиб-методист, икенче категорияле дерматовенеролог.