การติดเชื้อจากต่างประเทศ• Sergey Glagolev •งานวิทยาศาสตร์ยอดนิยมเรื่อง "Elements" •ชีววิทยา

การติดเชื้อจากต่างประเทศ

งาน

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มีการอภิปรายเกี่ยวกับว่าโรคมาลาเรียเขตร้อนเป็นโรคเฉพาะถิ่น (ในท้องถิ่น) สำหรับอเมริกาใต้หรือไม่ว่าจะเป็นเชื้อมาจากแอฟริการวมทั้งทาสผิวดำหรือไม่ คุณคิดว่า คนที่ สามารถใช้ข้อมูลเพื่อแก้ไขปัญหาข้อพิพาทนี้ได้หรือไม่?


เคล็ดลับ 1

ตอนนี้ข้อพิพาทนี้ถือว่าได้รับการแก้ไขแล้ว ลองนึกถึงข้อมูลที่ได้จากการใช้วิธีการใหม่ ๆ ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมาและช่วยให้เราสามารถยุติข้อพิพาทนี้ได้


เคล็ดลับ 2

ชนิด Plasmodium (เชื้อโรคมาลาเรีย) มีประมาณ 200 ชนิดซึ่งเป็นพยาธิในมนุษย์ 5 ชนิดและส่วนอื่น ๆ ของสัตว์มีกระดูกสันหลัง โรคมาลาเรียเขตร้อนที่อ้างถึงในปัญหาที่เกิดจากหนึ่งในชนิดของพลาสมา ยุงหลายชนิดสามารถทนต่อมาลาเรียได้ ยุงก้นปล่อง. พิจารณาวิธีที่คุณสามารถใช้ข้อมูลนี้เพื่อค้นหาแนวทางในการแก้ปัญหาของเรา


การตัดสิน

วันนี้โรคมาลาเรียเขตร้อน (ที่มีสาเหตุมาจาก Plasmodium falciparum) ในหลายพื้นที่ของอเมริกาใต้เป็นโรคเฉพาะถิ่น (หรือเฉพาะถิ่น) นั่นคือมันยังคงมีอยู่ในประชากรในท้องถิ่นโดยไม่ต้องมีการไหลเข้าของผู้ป่วยภายนอก ฉันหวังว่าจะเห็นได้ชัดจากเงื่อนไขที่ว่ามันเป็นคำถามเกี่ยวกับช่วงเวลาของการรุกของโรคมาลาเรียไปยังอเมริกาใต้: เกิดขึ้นหลังจากการค้นพบโลกใหม่โดยชาวยุโรปและจุดเริ่มต้นของการค้าทาสหรือก่อนเหตุการณ์เหล่านี้หรือไม่?

ทุกคนเชื่อว่าแหล่งกำเนิดของมาลาเรียเขตร้อนคือแอฟริกา นี่เป็นข้อเท็จจริงที่ได้รับการสนับสนุน

1. ญาติสนิท Plasmodium falciparum P. reichenowi – ปรสิตของลิงใหญ่แอฟริกัน นอกจากนี้เมื่อเร็ว ๆ นี้ก็เปิดออกที่ P. falciparum parasitizes กอริลล่าลิงชิมแปนซีและ bonobos สัตว์ชนิดอื่น ๆ ไม่ทราบว่าป่วยเป็นโรคมาลาเรียในกลุ่ม "humanoid" (ดูรูปที่ 1)

มะเดื่อ 1 ต้นไม้วิวัฒนาการของ phylogenetic plasmodia บางชนิด ฮีโร่ของเรา, P. falciparum, สามารถติดเชื้อไม่เพียง แต่มนุษย์และกอริลล่า แต่ยังลิงชิมแปนซีและ bonobos เกี่ยวกับลิงแอฟริกันเมื่อมันปรากฏออกมาหลายสายพันธุ์ที่ใกล้ชิดมากขึ้นของ plasmodia เป็นปรสิต ปิดความสัมพันธ์ P. falciparum ที่มีเชื้อโรคจากไข้มาลาเรียในนกไม่ได้รับการยืนยันจากข้อมูลปัจจุบัน ภาพจาก nature.com

2. ความหลากหลายทางพันธุกรรมของสายพันธุ์มนุษย์ P. falciparum (เช่นความหลากหลายทางพันธุกรรมของคน) เป็นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในแอฟริกาและค่อยๆลดลงด้วยระยะทางจากมัน โดยปกติแล้วความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือลักษณะของจุดกำเนิดของสายพันธุ์ซึ่งมีอยู่เป็นเวลานานที่สุด (แม้ว่าจะมีปัจจัยอื่น ๆ

3. การกลายพันธุ์ที่เป็นอันตรายหลายอย่างที่ช่วยป้องกันผู้ที่เป็น heterozygous จากโรคมาลาเรียเขตร้อนถึงความถี่สูงในแอฟริกาและ / หรือภูมิภาคที่ใกล้เคียงที่สุดในเอเชีย ซึ่งหมายความว่าที่นี่เช่นกันโรคนี้ได้ทำหน้าที่เป็นปัจจัยคัดสรรที่สำคัญมานานแล้ว

4. ยุงก้นปล่อง Anopheles (ยุงก้นปล่อง) "คมชัด" เพื่อการแพร่กระจายของโรคมาลาเรียจากคนสู่คนเช่นที่พวกเขาชอบคนอื่น ๆ ทั้งหมดที่ตกเป็นเหยื่อ "ดัชนี anthropophilic" (โอกาสที่พวกเขาจะกัดคนที่ bloodsucking ถัดไป) ถึง 80-100% ในส่วนอื่น ๆ ของโลกมักไม่ถึง 50% นี้ก็ดูเหมือนจะบ่งบอกถึงวิวัฒนาการร่วมกันเป็นเวลานานของปรสิตและสองครอบครัวของยุงและมนุษย์

โรคมาลาเรียเขตร้อนจึงมาจากแอฟริกาไปยังทวีปอื่น ๆ แต่เมื่อไหร่และอย่างไรจึงเข้าไปสู่โลกใหม่? โดยทั่วไปมีสามสถานการณ์หลัก ประการแรกเธอมาจากภาคเหนือของยูเรเชียระหว่างการย้ายถิ่นฐานหลักของคนอเมริกา ได้อย่างรวดเร็วก่อนสถานการณ์นี้เป็นเรื่องมหัศจรรย์ – เชื่อกันว่าโรคมาลาเรียในเขตร้อนมีระยะเวลาไม่เกิน 1.5-2 ปีและในช่วงเวลาดังกล่าวเมื่อภูมิอากาศค่อนข้างเย็นผู้ป่วยอาจไม่สามารถเข้าถึงพื้นที่ผ่าน Beringia ซึ่ง anopheles สามารถแพร่เชื้อมาลาเรียได้ แต่จริงๆ P. falciparum บางครั้งอาศัยอยู่ในผู้ป่วยนานถึง 10-13 ปีดังนั้นคุณจึงยังสามารถจินตนาการได้ว่าคนที่ติดเชื้อสามารถเดินทางไปได้สองหรือสามพันกิโลเมตรตามแนวชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือและ "นำพา" เชื้อโรคของเขาไปสู่ผู้ป่วยที่เหมาะสม สถานการณ์ที่สองเป็นไปได้มากคือการแทรกซึมของโรคมาลาเรียไปยังทวีปอเมริกาเหนือหรือใต้ในระหว่างการติดต่อ transoceanic ก่อนโคลัมเบีย ในที่สุดตัวเลือกที่สามคือการรุกของโรคมาลาเรียเขตร้อนหลังจากที่ "ค้นพบ" ของอเมริกาโดยชาวยุโรป (และอาจถูกนำมาใช้ไม่เพียง แต่โดยพวกทาสชาวแอฟริกันเท่านั้น แต่ยังเป็นชาวยุโรปด้วยเช่นกันเนื่องจากโรคมาลาเรียเขตร้อนแพร่หลายไปในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน)

ด้วยเหตุผลบางอย่างนักโบราณคดีและนักประวัติศาสตร์จำนวนมากต้องการหาโรคมาลาเรียในอเมริกาก่อนโคลัมเบีย (เห็นได้ชัดว่าเป็นหลักฐานของการติดต่อกับหมู่เกาะโคลัมเบียก่อนกับโลกเก่า) แต่หลักฐานการปรากฏตัวของมันเป็นจริงน้อยมาก อย่างไรก็ตามในงานบางแห่งรายงานว่ามีรายงานเกี่ยวกับการปรากฏตัวของเชื้อมาลาเรีย (ไม่ร้อน) ในมัมมี่ในยุค pre-Columbian เมื่อถึงปี 1700 ปี พวกเขาถูกตรวจพบด้วยแอนติบอดี ฉันไม่สามารถหางานใด ๆ ยืนยันเรื่องนี้ได้ด้วยความช่วยเหลือของวิธีการโมเลกุลสมัยใหม่ (บางทีเหตุผลหนึ่งก็คือการศึกษามัมมี่ได้ยากขึ้นเนื่องจากความถูกต้องทางการเมือง)

ข้อโต้แย้งอีกข้อหนึ่งคือการใช้เปลือกไม้ cinchona ของชาวอินเดียในการรักษาโรคมาลาเรียเป็นเหตุผลที่ไม่ดีมาก ชาวยุโรปได้เรียนรู้เกี่ยวกับต้น Quinna 150-200 ปีหลังจากการค้นพบของอเมริกานิกายเยซูอิตนำมันไปยุโรปเป็นยาต้านมาลาเรียและพวกเขาค่อนข้างเป็นไปได้ที่ค้นพบผลต้านโรค ชาวอินเดียก่อนที่จะติดต่อกับชาวยุโรปเห็นได้ชัดว่าใช้เปลือกไม้ แต่สำหรับสิ่งที่ – ไม่เป็นที่รู้จัก ยังไม่ทราบตั้งแต่เมื่อเริ่มต้น – ไม่มีร่องรอยของเปลือกไม้ที่พบในระหว่างการขุดค้น ไม่มีการเอ่ยถึงต้นซากโชนาหรือโรคที่มีอาการไข้มาลาเรียในแหล่งที่มาที่เขียนถึงชีวิตของชาวอินคา ข้อโต้แย้งทางประวัติศาสตร์เพิ่มเติมเกี่ยวกับการปรากฏตัวของโรคมาลาเรีย "pre-Columbian" คือชาวยุโรปได้รับความเดือดร้อนจากการติดเชื้อในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาอเมริกา จากการติดเชื้อที่นำเข้าอย่างที่ทราบกันดีว่ามีเพียงประชากรท้องถิ่นที่เสียชีวิตเท่านั้น เมื่อการพัฒนาแอฟริกาในแถบเส้นศูนย์สูตรทุกอย่างตรงข้าม: ชาวยุโรปเสียชีวิตเช่นแมลงวันจากมาลาเรียและไข้เหลือง

บางทีข้อโต้แย้งหลักในการเจาะไข้มาลาเรียในอเมริกาซึ่งอาจนำไปสู่ช่วงไม่นานมานี้คือการขาดสายพันธุ์ของยีนในกลุ่มชาติพันธุ์ท้องถิ่น (อินเดีย) ที่เพิ่มความต้านทานต่อโรคมาลาเรียแต่ตอนนี้พันธุกรรมของ plasmodia ตัวเองหมดสิ้นไปอาร์กิวเมนต์ ในการศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ประชากรได้รับการศึกษา P. falciparum จากส่วนต่างๆของแอฟริกาซึ่งเป็นทาสที่ถูกนำมาจากและจากส่วนอื่น ๆ ของทวีปอเมริกาใต้ซึ่งเป็นสถานที่ที่พวกเขาถูกนำตัวไป (ดู E. Yalcindag et al., 2012. การเปิดตัวพลาสโมเดียม falciparum ในอเมริกาใต้หลายแห่ง) ก่อตั้งขึ้นเมื่อเกือบทุกกลุ่มประชากรอเมริกันถูกแยกออกจากประชากรชาวแอฟริกันเมื่อไม่นานมานี้ ผลใหม่ที่น่าสนใจ – มีสอง skids สายการบิน Plasmodia หนึ่งสายจากแอฟริกาเข้าสู่อาณาจักรจักรวรรดิสเปน (ผ่าน West Indies และดินแดนสมัยใหม่ของเม็กซิโกและโคลัมเบีย) และอีกส่วนหนึ่งเข้าสู่จักรวรรดิโปรตุเกสในอาณาเขตของบราซิลสมัยใหม่ ไม่พบร่องรอยของประชากรที่แยกได้ของ plasmodium ในสมัยโบราณ ดังนั้นทาสยังคง …


เล่ม

ค่อนข้างง่ายเมื่อพิจารณาความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับประวัติความเป็นมาของโรค ตามที่ทุกคนโรค "มนุษย์" เกิดขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้และถูกส่งไปยังมนุษย์จากสัตว์ที่เลี้ยงในระหว่างการปฏิวัติยุคหรือแม้กระทั่งในภายหลัง ค่อนข้างสม่ำเสมอถือมุมมองนี้ D. เพชรในหนังสือที่มีชื่อเสียงของเขา "ปืนจุลินทรีย์และเหล็กกล้า." ในหนึ่งในตารางเขาอ้างอิงข้อมูลจากที่มันตามที่คนที่ถูกกล่าวหาว่ามีโรคมาลาเรียจากไก่และเป็ดและวัณโรคและไข้ทรพิษจากวัวเพชรไม่มีความผิดมากนักในช่วงปลายยุค 90 ในช่วงเวลาที่ตีพิมพ์ฉบับพิมพ์ครั้งแรกนักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าจริง ๆ แล้ว (แม้ว่าจะมีมุมมองอื่น ๆ ที่เพชรเงียบ)

ข้อที่สองเป็นข้อสันนิษฐานว่าพยาธิทั้งหมด (รวมทั้งไวรัสและแบคทีเรีย) มีวิวัฒนาการร่วมกับเจ้าภาพ ตามแนวคิดนี้ความแตกต่างระหว่างสายพันธุ์พลาสโซเดียเช่น bonobos และชิมแปนซีควรเกิดขึ้นประมาณ 2-3 ล้านปีที่ผ่านมา (ระหว่างการแยกสายพันธุ์ที่ใกล้ชิดเหล่านี้) และมนุษย์และชิมแปนซี plasmodia 5-6 ล้านปีก่อน

ความคิดเห็นที่รุนแรงทั้งสองอย่างนี้ไม่ถูกต้อง ดังนั้นจึงกลายเป็นว่าเชื้อโรคที่อยู่ใกล้มนุษย์มากที่สุดไม่ใช่ไข้ทรพิษไวรัสวัคซีน แต่เป็นไวรัสชนิดหนึ่งของหนูแอฟริกัน วัณโรคมีสาเหตุมาจากโรคที่เป็นมนุษย์สมัยใหม่จากการติดเชื้อ "โปรโตวัณโรค" ในแอฟริกาอย่างน้อย 70,000 ปีก่อน (อาจจะเร็วกว่ามาก) และถูกถ่ายทอดจากมนุษย์ไปจนถึงวัวบรรพบุรุษและสัตว์เลื้อยคลานอื่น ๆ มากกว่าในทางกลับกัน

การปรากฏตัวของโรคระบาดเป็นไปไม่ได้อย่างสมบูรณ์ (ตาม "ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด") จุลชีพที่น่ากลัวนี้ปรากฏตัวขึ้นเมื่อประมาณ 10,000 ปีที่แล้ว แต่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นของการเกษตรหนูแม่มและประชากรของคนที่มีความหนาแน่นสูงมันมาจากสายพันธุ์ของบรรพบุรุษ (ตัวแทนที่เป็นสาเหตุของโรคเยอร์ซิเนซิส) ส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะอยู่ในกลุ่มของสัตว์เลื้อยคลานในเอเชียกลาง การเข้าซื้อหลักของจุลชีพคือพลาสมิดที่เข้ารหัสโปรตีนปลาโปรตีน (ดู Daniel L. Zimbler et al., 2015. การเกิด Yersinia pestis เป็นเชื้อก่อโรคร้ายแรงเช่นเดียวกับ Black Death เรื่องราวเกี่ยวกับแบคทีเรียที่ไม่เป็นอันตราย กลายเป็นฆาตกรไร้ความปราณี) เนื่องจากโปรตีนตัวนี้แบคทีเรียได้รับความสามารถในการคูณในปอดและเนื่องจากมีการแทนที่กรดอะมิโนเดียวในโปรตีนตัวนี้เพื่อแพร่กระจายจากปอดทั่วร่างกายมนุษย์

คนยังได้รับโรคมาลาเรียเขตร้อนไม่ได้มาจากสัตว์เลี้ยง แต่จากญาติสนิทของพวกเขา – ไม่ผ่านความแตกต่างของปรสิตของบรรพบุรุษ แต่ผ่านการเปลี่ยนแปลงเดียวของโฮสต์ ต้นกำเนิดและประวัติความเป็นมาของการแพร่กระจายของโรคในมนุษย์เป็นพื้นที่ที่เจริญรุ่งเรือง เนื่องจากวิธีการทางโมเลกุลในพื้นที่นี้มีการปรับปรุงข้อเท็จจริงจึงเกิดการสะสมและทฤษฎีต่างๆเปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็ว ประมาณปี 2010 โดยมีช่วงเวลาที่แท้จริงของหลายเดือนมีบทความที่ได้รับการเผยแพร่อย่างสม่ำเสมอซึ่งเป็นเหตุให้เกิดการถ่ายโอน P. falciparum มนุษย์จากชิมแปนซี bonobo และกอริลล่า มุมมองที่หลังได้รับชัยชนะเนื่องจากเป็นหลักฐานที่ดีที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับปริมาณวัสดุที่ศึกษา (ดูรูปที่ 2)

มะเดื่อ 2 มันเปิดออกที่ทุกสายของมนุษย์ P. falciparum – สายพันธุ์หนึ่งของสายพันธุ์นี้ parasitizing บนกอริลล่า ภาพจาก nature.com

แต่การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเมื่อไร "เมื่อเกิดโรคมาลาเรีย" มนุษย์ "เกิดขึ้นเมื่อใด ปรากฎว่ายังไม่มีคำตอบที่แน่นอนสำหรับคำถามนี้ "นาฬิกาโมเลกุล" เป็นเรื่องยากที่จะปรับเทียบได้ตามข้อมูลที่มีอยู่ (ปัญหาที่เกิดขึ้นจะมีการอธิบายไว้อย่างชัดเจนในบทความ F. Prugnolle et al., 2011. มองที่ต้นกำเนิดของเชื้อมาลาเรียที่เป็นมะเร็ง) ประมาณการอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10,000 ปีถึง 300,000 ปีขึ้นไป ลึกลับอย่างเท่าเทียมกันเป็นประวัติศาสตร์ของการตั้งถิ่นฐาน P. falciparum เกี่ยวกับยูเรเซีย ในบทความบางข้อสันนิษฐานว่าเขาได้ตั้งรกรากอยู่ในแนวเดียวกันกับการอพยพของมนุษย์เป็นเวลา 70,000-50 000 ปีก่อน หนึ่งในข้อโต้แย้งในความโปรดปรานของมุมมองนี้คือความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ลดลงของคนและ plasmodia ขณะที่พวกเขาย้ายออกไปจากแอฟริกา นักเขียนคนอื่น ๆ เชื่อว่า "ประชากรพื้นเมือง" ของประชาชนในยูเรเซียได้มาซึ่งโรคมาลาเรีย "ของตัวเอง" หลังจากที่เข้าสู่ดินแดนของตนเอง (ดูตัวอย่างเช่นบทความทบทวนโดย R. Carter และ KN Mendis ด้านวิวัฒนาการและประวัติศาสตร์ของภาระของมาลาเรีย ) อาร์กิวเมนต์หลัก – หลายการกลายพันธุ์ที่เกี่ยวข้องกับความต้านทานต่อโรคมาลาเรียในประชากรที่แตกต่างกันเป็นส่วนหนึ่งของ haplotypes ที่แตกต่างกัน หมายความว่าพวกเขาได้รับมาอย่างอิสระและไม่ได้รับมรดกมาจากบรรพบุรุษชาวแอฟริกันทั่วไป โดยทั่วไปแล้วนักชีววิทยาระดับโมเลกุลจะมีมากขึ้นในการทำที่นี่ผิดปกติพอทั้งสองมุมมองอาจถูกต้อง (คิดว่าทำไม)

และสุดท้าย – เกี่ยวกับความสำคัญในทางปฏิบัติของ "เกมความคิด" เหล่านี้เช่นการศึกษาเรื่องครีบกอริลลาสำหรับการแยกพลาสมาดีเอ็นเอ สองสิ่งที่เห็นได้ชัดเกือบ สิ่งสำคัญ – ครั้งหนึ่งในประชากรของสัตว์ป่าเลี้ยงลูกด้วยนมอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน P. falciparum, สามารถติดเชื้อคนได้ก็จะเริ่มพูดถึงการกำจัดโรคมาลาเรียได้อย่างสมบูรณ์แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะสามารถรักษาผู้ป่วยทั้งหมดได้ นอกจากนี้เปอร์เซ็นต์ของโรคมาลาเรียในลิงชิมแปนซีและกอริลล่าสูงมาก ซึ่งหมายความว่าแม้ในกลุ่มประชากรที่มีขนาดเล็กและแยกตัวมากก็ตามโรคมาลาเรียในเขตร้อนสามารถแพร่ระบาดได้อย่างมีประสิทธิภาพ และในทางกลับกันสามารถทำให้เกิดแสงใหม่ในประวัติศาสตร์


Like this post? Please share to your friends:
ใส่ความเห็น

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: