Paieška
LIETUVAGIMTASIS KRAŠTASISTORIJAEKONOMIKAKOMENTARAIPASAULISŠEIMA IR SVEIKATATRASA
ŽMONĖSKULTŪRASPORTASGAMTA IR AUGINTINIAIĮDOMYBĖSMOKSLAS IR ITMULTIMEDIA
MOKSLAS IR IT

Pabunda ledynuose pasislėpusios ligos

 
Amžinojo įšalo žemė Svalbarge, Norvegijoje."BBC Earth" nuotrauka

Gajos bakterijos ir virusai, šimtmečius įstrigę lede ir amžinajame įšale, Žemės klimatui šylant atgyja.

Kaip rašo „BBC Earth“, per visą žmonijos istoriją bakterijos ir virusai egzistavo šalia mūsų. Nuo maro ir raupų išmokome apsisaugoti, tačiau bakterijos ir virusai surado naujų būdų užkrėsti mus.

"Viruso milžino" pavyzdys."BBC Earth" nuotrauka

Kai Alexanderis Flemingas atrado peniciliną, daugiau nei šimtmetį mums padėjo antibiotikai. Tačiau bakterijos įgijo atsparumą jiems. Mūšis begalinis, nes tiek daug laiko praleidžiame su patogenais ir kartais patenkame į natūralią aklavietę.

Tačiau kas nutiktų, jei staiga imtų grėsti mirtinos bakterijos ir virusai, kurių nebuvo tūkstančius metų? Galime sužinoti. Dėl klimato kaitos tirpsta amžinasis įšalas ir dirvožemyje tūkstančius metų ramiai glūdėję senieji virusai ir bakterijos grįžta į gyvenimą. 2016 metų rugpjūtį atokioje Sibiro tundroje, Jamalo pusiasalyje, šiaurės poliariniame rate, nuo juodligės mirė 12 metų berniukas ir bent 20 žmonių buvo paguldyti į ligoninę.

Spėjama, kad prieš 75 metus nuo juodligės kritusio elnio kūnas įstrigo amžinajame įšale iki 2016 metų vasaros karščių bangos, ištirpdžiusios įšalą. Tada juodligės užkratas pateko į vandenį ir dirvožemį, galiausiai – į maistą. Užsikrėtė daugiau nei 2 tūkst. netoliese ganomų elnių, o vėliau – ir žmonės. Baiminamasi, kad toks atvejis bus ne vienintelis.

Žemei šylant ištirps vis daugiau amžinojo įšalo. Normaliomis aplinkybėmis kiekvieną vasarą ištirpsta apie 50 cm gylio paviršinis įšalo sluoksnis. Bet dabar dėl globalinio atšilimo pamažu tirpsta ir senesnis amžinojo įšalo sluoksnis. Jis – puiki vieta bakterijoms išlikti gyvoms labai ilgai, galbūt net milijoną metų. Tai reiškia, kad tirpstantis ledas galėtų atverti ligų Pandoros skrynią.

Poliaratyje temperatūra kyla greitai, apie tris kartus greičiau nei kurioje nors kitoje pasaulio dalyje. Ledui ir įšalui tirpstant gali išsilaisvinti ir infekcinių ligų sukėlėjai.

„Amžinajame įšale labai gerai išsilaiko mikrobai ir virusai, nes yra šalta ir tamsu, nėra deguonies, – sakė evoliucijos biologas Jeanas Michelis Claverie iš Marselio universiteto Prancūzijoje. – Senuosiuose amžinojo įšalo sluoksniuose gali išlikti patogeniniai virusai, keliantys grėsmę žmonėms ar gyvūnams, tarp jų – ir kai kurie visuotinių epidemijų praeityje sukėlėjai.“

Vien XX amžiaus pradžioje nuo juodligės krito daugiau nei milijonas elnių. Nėra lengva iškasti gilias duobes, todėl dauguma jų palaidoti 7 tūkst. kapaviečių, išsibarsčiusių Rusijos šiaurėje, arti paviršiaus.

Baisu, kas dar slepiasi po įšalusiu dirvožemiu.

Kas nutiktų, jei staiga imtų grėsti mirtinos bakterijos ir virusai, kurių nebuvo tūkstančius metų?

Žmonės ir gyvūnai laidoti amžinajame įšale šimtmečius, todėl tikėtina, kad gali išsilaisvinti ir kiti infekcijų sukėlėjai. Pavyzdžiui, masinėse kapavietėse Aliaskos tundroje mokslininkai atrado nepažeistą 1918 metų Ispanijos gripo virusą. Tikėtina, kad Sibire palaidoti raupų ir maro sukėlėjai.

2011 metais paskelbtame tyrime Borisas Revichas ir Marina Podolnaja rašė: „Amžinajam įšalui tirpstant gali pasklisti XVIII ir XIX amžiaus mirtinų infekcijų pernešėjai, ypač netoli kapinių, kur buvo palaidotos šių infekcijų aukos.“

Sibiro tundroje."BBC Earth" nuotrauka

Pavyzdžiui, 1890 metais Sibire siautė didelė raupų epidemija. Vienas miestas prarado iki 40 proc. gyventojų. Jų kūnai buvo palaidoti viršutiniame amžinojo įšalo sluoksnyje ant Kolymos upės kranto. Po 120 metų Kolymos potvyniai pradėjo griauti krantus, o tirpstantis amžinasis įšalas paspartino erozijos procesą.

Per projektą, pradėtą praėjusio amžiaus dešimtą dešimtmetį, Novosibirsko virusologijos ir biotechnologijos tyrimų centro mokslininkai ištyrė akmens amžiaus žmonių palaikus, rastus Sibiro pietuose, Kalnų Altajaus regione. Jie taip pat ištyrė vyrų, XIX amžiuje mirusių per virusines epidemijas ir palaidotų Rusijos amžinajame įšale, palaikų mėginius.

Žmonės ir gyvūnai laidoti amžinajame įšale šimtmečius, todėl tikėtina, kad gali išsilaisvinti ir kiti infekcijų sukėlėjai.

Pasak tyrėjų, rasti kūnai buvo su žaizdomis, būdingomis raupams. Nors pats raupų virusas nerastas, mokslininkai aptiko jo DNR fragmentų.

Žinoma, ne pirmas kartas, kai bakterijos, įšalusios lede, grįžta į gyvenimą.

2005 metais NASA mokslininkai sėkmingai atgaivino bakterijas, išsilaikusias Aliaskos lede 32 tūkst. metų. Mikrobai Carnobacterium pleistocenium įšalo pleistoceno laikotarpiu, kai gauruoti mamutai dar klajojo Žemėje.

Po dvejų metų mokslininkai sugebėjo atgaivinti 8 mln. metų bakteriją, glūdėjusią Antarktidos ledyne. Per tą patį tyrimą buvo atgaivintos ir bakterijos iš ledo, kuriam daugiau nei 100 tūkst. metų.

Tačiau ne visos bakterijos iš amžinojo įšalo gali grįžti į gyvenimą. Juodligės bakterijos suformuoja sporas, kurios itin atsparios ir gali išlikti sušalusios ilgiau nei šimtmetį. Sporos padeda ilgai išgyventi amžinajame įšale ir stabligės bakterijoms, ir Clostridium botulinum patogenui, sukeliančiam botulizmą – retą ligą, kuri gali baigtis paralyžiumi ar net mirtini. Gana ilgai išlikti amžinajame įšale gali ir kai kurie grybai bei virusai.

Mokslininkai sugebėjo atgaivinti 8 mln. metų bakteriją, glūdėjusią Antarktidos ledyne.

2014 metais J. M. Claverie vadovaujama komanda atgaivino du virusai, įstrigusius Sibiro amžinajame įšale 30 tūkst. metų. Abu – Pithovirus sibericum ir Mollivirus sibericum – pavadinti virusais milžinais, nes skirtingai nuo daugelio kitų, yra tokie dideli, kad gali būti matomi paprastu mikroskopu.

Atgiję virusai greitai tapo užkrečiami. Laimei, šie virusai gali užkrėsti tik vienaląstes amebas. Vis dėlto tyrimas rodo, kad kiti virusai, tikrai keliantys grėsmę žmonėms, gali atgyti tokiu pat būdu.

Tikėtina, kad virusai milžinai gali būti virusinio protrūkio kaltininkai.

Amžinasis įšalas Tibeto kalnyne."BBC Earth" nuotrauka

Pasak J. M.Claverie, gali pasirodyti virusų net iš tų laikų, kai pirmieji žmonės apsigyveno Arktyje. Arba virusų, nuo kurių kentėjo jau išnykusios žmonių rūšys, pavyzdžiui, neandertaliečiai. Rusijoje buvo aptikti neandertaliečių, gyvenusių prieš 30–40 tūkst. metų, palaikai. Tūkstančius metų žmonių populiacijos gyveno, sirgo ir mirė.

„Galimybė aptikti virusą senai užgesusių neandertaliečių palaikuose rodo, kad idėja, jog virusai mūsų planetoje gali būti „išnaikinti“, nėra teisinga ir suteikia mums klaidingą saugumo jausmą, – sakė J. M. Claverie. – Todėl ir vakcinų atsargų reikėtų turėti.“

Dabar aiškėja, kad patogenų, atkirstų nuo žmonių, gali pasirodyti ne tik iš ledynų, amžinojo įšalo, bet ir kitų vietų. 2017 metų vasarį NASA mokslininkai paskelbė Meksikos kasykloje aptikę 10–50 tūkst. metų senumo mikrobų kristalų viduje. Urve yra daug pieno baltumo selenito kristalų, susiformavusių per šimtus tūkstančių metų. Bakterijos buvo įstrigusios mažose skysčių kišenėse, bet kai iš kristalų buvo ištrauktos, atgijo ir pradėjo daugintis. Mikrobai yra genetiškai unikalūs ir gali būti visai naujos rūšys, tačiau tyrėjai dar nepaskelbė savo darbo.

Dar senesnės bakterijos buvo rastas Naujojoje Meksikoje. Šie mikrobai nebuvo paviršiuje per 4 mln. metų. Į urvą niekada nepatenka saulės šviesa, ir jis yra taip izoliuotas, kad apie 10 tūkst. metų trunka, kol vanduo iš paviršiaus patenka į jį.

2017 metų vasarį NASA mokslininkai paskelbė Meksikos kasykloje aptikę 10–50 tūkst. metų senumo mikrobų kristalų viduje.

Nepaisant to, bakterijos atsparios 18 tipų antibiotikams, tarp jų – ir tiems vaistams, kurie laikytini „paskutiniais“ kovoje su infekcijomis. Per tyrimą, paskelbtą 2016 metų gruodį, mokslininkai nustatė, kad bakterijos, pavadintos Paenibacillus sp. LC231, buvo atsparios iki 70 proc. antibiotikų ir galėjo padaryti neveiksmingus daugelį jų.

Bakterijos urve išbuvo visiškai izoliuotos per 4 mln. metų, neturėjo jokio kontakto nei su žmonėmis, nei su antibiotikais, kuriais gydomos žmogaus infekcijos. Tai reiškia, kad jų atsparumas antibiotikams turėjo atsirasti kitokiu būdu.

Mokslininkų manymu, bakterijos, kurios nekenkia žmonėms, yra vienos iš daugelio, kurios natūraliai įgyja atsparumą antibiotikams. Tai rodo, kad atsparumas antibiotikams jau buvo prieš milijonus ar net milijardus metų.

Daugelio rūšių grybai ir net kitos bakterijos natūraliai gamina antibiotikus, kad įgytų konkurencinį pranašumą prieš kitus mikrobus. Štai kaip A. Flemingas pirmas atrado peniciliną: bakterijos petri lėkštelėje žuvo, kai viena užsikrėtė pelėsių išskiriamu antibiotiku.

Bakterijos niekada nesusiduria su dirbtiniais antibiotikais, todėl neturi atsparumo jiems.

Urvuose yra mažai maisto, todėl organizmai turi būti negailestingi, kad išgyventų. Tokios bakterijos kaip Paenibacillus galėjo įgyti atsparumą antibiotikams, kad išvengtų žudančių konkuruojančių organizmų.

Tai galėtų paaiškinti, kodėl bakterijos yra atsparios tik gamtiniams antibiotikams, gaminamiems iš bakterijų ir grybelių ir sudarantiems apie 99,9 proc. visų mūsų vartojamų antibiotikų. Bakterijos niekada nesusiduria su dirbtiniais antibiotikais, todėl neturi atsparumo jiems.

„Mūsų ir kitų mokslininkų darbai rodo, kad atsparumas antibiotikams nėra naujas dalykas, – teigė tyrimui vadovavęs mikrobiologas Hazelis Bartonas iš Ohajo universiteto. – Mūsų tirti organizmai buvo izoliuoti nuo paviršinių rūšių 4–7 mln. metų, tačiau jų atsparumas genetiškai yra identiškas. Tai reiškia, kad šie genai yra bent tokio pat senumo ir nepakito dėl žmonių vartojamų antibiotikų.“

Natūralus atsparumas antibiotikams yra turbūt taip paplitęs, kad daugelis bakterijų iš tirpstančio amžinojo įšalo jau gali jį turėti.

Nors Paenibacillus nėra žalingas žmonėms, jis teoriškai galėtų perduoti savo atsparumą antibiotikams kitiems patogenams. Tačiau mažai tikėtina, kai yra izoliuotas 400 m gylio urve.

Nepaisant to, natūralus atsparumas antibiotikams yra turbūt taip paplitęs, kad daugelis bakterijų iš tirpstančio amžinojo įšalo jau gali jį turėti. Nereikėtų ignoruoti rizikos vien todėl, kad negalime jos įvertinti.

„Mūsų ir kitų tyrimų duomenimis, tikimybė, kad patogeniniai mikrobai gali atgyti ir užkrėsti mus, nėra nulinė – sakė J. M. Claverie. – Kokia ta tikimybė, nėra nežinoma, bet ji yra. Galbūt tai bus bakterijos, kurios išgydomos antibiotikais. Arba antibiotikams atsparios bakterijos ar virusai. Jei sukėlėjai ilgai neturėjo kontakto su žmonėmis, mūsų imuninė sistema gali būti jiems nepasirengusi. Taigi gali būti pavojinga.“

DALINTIS:
0
SPAUSDINTI
MOKSLAS IR IT
Rubrikos: Informacija:
EkonomikaGamta ir augintiniaiGimtasis kraštasĮdomybėsKontaktai
IstorijaJurgos virtuvėKomentaraiKonkursaiReklaminiai priedai
KultūraLietuvaMokslas ir ITPasaulisPrenumerata
SportasŠeima ir sveikataTrasaZapad-2017Karjera
Visos teisės saugomos © 2013-2017 UAB "Lietuvos žinios"