Эволюционно-экологические основы симбиоза организма человека и бактерий

Решение проблемы неизлечимых и фатальных заболеваний человека связано с необходимостью строгого соблюдения основных биологических законов, включая эволюцию человеческого организма и его экологические связи, возникшие в ходе этого процесса. Эти экологические связи предусматривают взаимодействие организма человека с различными представителями микромира, окружающими его всегда.

Одним из видов взаимодействия является создание экосистемы и симбиоза организма человека и бактерий, квалифицируемое как бактерионосительство. Действие энзиматических систем, регулируемых бактериальными энзимами, таких, например, как система плазмина, возможно только при том условии, если организм человека является бактерионосителем, а энзимы, т.е. биокатализаторы, необходимые человеческому организму, продуцируются живыми клетками бактерий постоянно. Если такие связи не выработаны, то бактерии в организме человека являются чужеродными и подавляются системой иммунитета или при высокой вирулентности микроорганизмов приводят к возникновению инфекционного процесса и даже гибели макроорганизма.

Бактерионосительство симбионтных бактерий – это одна из форм симбиоза, при котором его участники получают преимущества от совместного сожительства. Вследствие этого бактерионосительство симбионтных бактерий нельзя считать неизбежным злом, как принято, так как для организма человека энзимы – метаболиты симбионта – являются необходимым элементом гомеостаза. Кроме того, если макроорганизм заселен симбионтными бактериями, то такая экосистема устойчива. Как правило, другие представители микромира, и в том числе вирусы, микоплазмы, хламидии, в такой организм надолго проникнуть не могут.

Экосистема, возникшая в процессе эволюции и естественного отбора, обладает новым качеством, создающим для его участников большую способность к выживанию. Ярким примером такого симбиоза и функционирования экосистемы "макроорганизм – симбионтные бактерии" является взаимодействие организма человека с бактериями семейства стрептококков. Некоторые из них, такие как стрептококки группы D – энтерококки, улучшают процессы пищеварения, выделяя специфические энзимы и заселяя пищеварительный тракт. Другие группы (А, В, С, Е и т.д. до S) также имеют свою метаболическую направленность и набор продуцируемых ими энзимов. Зоной влияния стрептококков группы А является лимфосистема организма человека, комплекс продуцируемых ими энзимов уникален. Ни один из видов микроорганизмов не продуцирует фибринолитический энзим такого быстрого действия, как энзим стрептокиназа. Правда, фибринолиз обеспечивается не самим энзимом, а всей созданной для этого природой энзиматической системой быстрого фибринолиза, которая может функционировать только при наличии в крови человека бактериального энзима стрептокиназы. При отсутствии этого энзима, как отмечалось выше, система плазмина в организме человека находится в неактивной форме, что сопрягается с синдромом депрессии фибринолиза и склонностью к внутрисосудистому тромбообразованию. Можно полагать, что эволюция и естественный отбор способствовали созданию этой экосистемы и симбиоза.

Вполне вероятно, что в ходе эволюции выжила та человеческая линия, у которой выработался надежный механизм системы свертывания крови, другие линии в процессе эволюции исчезали. Однако в кровяном русле кровь постоянно должна находиться в жидком состоянии, так как внутрисосудистое тромбообразование несовместимо с жизнеспособностью организма человека. Собственной системы фибринолиза быстрого действия с критическим периодом растворения фибринового сгустка 3-4 минуты человеческий организм не имеет. Вследствие этого симбиоз с микроорганизмом, способным продуцировать фибринолитический энзим и созданную для этого организме человека систему молниеносного растворения фибриновых сгустков и тромбов – систему плазмина, можно считать главным инструментом, обеспечившим человеку высокую продолжи тельность жизни.

Один из общебиологйческих законов объясняет такое положение тем, что симбиоз бывает прочным и более устойчивым, сохраненным в эволюции естественным отбором, если хозяин симбионта, в данном случае – человек, может извлечь для себя пользу от такого сожительства. Для организма человека польза от симбиоза и бактерионосительства этих микроорганизмов выражается многосторонними проявлениями: в приобретении комплекса биокатализаторов-энзимов, улучшающих и ускоряющих биохимические процессы в организме, создании энзиматических систем, укрепивших его жизнеспособность и увеличивших продолжительность его жизни, в повышении иммунологической реактивности организма при постоянной антигенной его стимуляции, что способствует формированию в онтогенезе полноценно функционирующей иммунной системы.

В свою очередь, для микроорганизмов этой группы польза состоит в достижении долговременного постоянства среды их обитания (в лице макроорганизма), когда популяция бактерий длительное время (в течение всей жизни человека) защищена от внешних воздействий. Длительность сохранения постоянства среды обитания поддерживается микроорганизмами этой группы активно при создании и продуцировании комплекса энзимов, ибо с прекращением функционирования человеческого организма популяция также погибает.

Действие данной экосистемы и симбиоз прослеживаются во многих фактах:

1. Капсула бактериальной клетки этих микроорганизмов образована гиалуроновой кислотой, которая не обладает антигенными свойствами и защищает их от фагоцитоза, т.е. капсульное вещество играет существенную роль в выживании микроорганизмов как симбионтог человеческого организма. Подобное действие оказывает также белок клеточной стенки бактерий, М-белок, который обладает слабо выраженными антигенными свойствами, вследствие чего при отсутствии М-антител в крови фагоциты не способны распознать микробную клетку как "чужую". Эти особенности симбиоза следует объяснить длительным историческим периодом совершенствования данной экосистемы, направленным на сохранение бактерионосительства.

2. Возникновение симбиоза происходило ранее, как правило, в первые дни жизни человека, так как мать новорожденного и медицинский персонал являлись бактерионосителями стрептококков группы А. Однако в связи с наличием антитоксического и антимикробного иммунитета, переданного от матери трансплацентарно, на первом году жизни, т.е. в период самого ранимого возраста, стрептококковые заболевания не возникали. В школьном возрасте чаще всего происходило бессимптомное инфицирование, при котором титры антител к антигенам симбионтных бактерий повышались без возникновения заболевания. После двадцатилетнего возраста симбиоз и бактерионосительство возникнуть не могли, так как в окрепший организм эти слабые и нестойкие во внешних условиях микроорганизмы проникнуть не способны. Отсутствие бактерионосительства этих микроорганизмов отмечалось у 20-25% населения. Можно полагать, что именно эти 20-25% людей имели синдром депрессии фибринолиза, на фоне которого и ранее возникали бластомный процесс и заболевания, обусловленные внутрисосудистым тромбообразованием.

3. Исследованиями, проводившимися до введения в лечебную практику антибактериальных средств, установлен факт длительного бессимптомного носительства стрептококков группы А среди людей, что отмечалось высокими титрами антител к его метаболитам – стрепто-киназе и стрепголизину-0. Феномен носительства был характерен для большинства населения Земли, независимо от поясных и географических условий проживания, что свидетельствовало о постоянной циркуляции этих микроорганизмов в человеческом сообществе. Инфекционистами отмечалось ранее, что при высокой иммунологической эффективности лимфосистемы и лимфоузлов в них постоянно присутствуют стрептококки группы А.

4. Создание симбиоза и естественное проникновение симбионтных бактерий в человеческий организм, кроме бессимптомного инфицирования, сопровождалось иногда инфекционным процессом (ангина, скарлатина, рожистое воспаление). При условии регулирования этого процесса искусственное и контролируемое создание симбиоза протекает без возникновения заболевания. Строго дозированная внутрикожная прививка даже при однократном введении, вызывающем только накожную эритему в месте введения, создает симбионтные отношения и обеспечивает длительное бактерионосительство. Особенно легко, с большим терапевтическим и иммуностимулирующим эффектом оно протекает у детей.

5. Следует отметить, что в странах с жарким климатом эти микроорганизмы при создании симбиоза проникали через кожные покровы. В умеренном климате это воздушно-капельный путь, вызывающий чаще всего ангину, которая в 0,3% случаев осложнялась ревматизмом. При проникновении через кожные покровы такого осложнения не бывает, вследствие чего в жарком климате ревматические осложн ния не возникают. Однако даже при наличии такого осложнения человек-бактерионоситель мог дожить до глубокой старости.

Широкое и долговременное применение антибактериальных средств в течение нескольких десятилетий привело к разрушению экосистемы, создававшейся и совершенствовавшейся в процессе эволюции человеческого организма. По законам эволюции, разрушение экосистемы лишает ее членов всех преимуществ, достигнутых в эволюции, и действие неумолимого закона естественного отбора может отторгнуть их из общего потока жизни.

Влияние антибактериальных средств и стерилизация организма человека по отношению к его бывшему симбионту обусловили выключение из гомеостаза энзиматических систем, регулируемых метаболитами симбионта – энзимами. Последствия этого можно наблюдать в резком увеличении количества сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, что связано с прекращением функционирования системы плазмина и возникновением состояния депрессии фибринелиза быстрого действия.

Восстановление функционирования важнейших энзиматических систем и возобновление бактерионосительства в настоящее время естественным путем состояться уже не может. В человеческом сообществе теперь персистируют видоизмененные штаммы этих микроорганизмов, их L-формы, лишенные прежних биохимических и иммуногенных свойств. При их внедрении возникают стертые рецидивирующие формы скарлатины, не дающие антитоксического иммунитета. Рожистое воспаление лимфатических путей также приобрело рецидивирующий характер, ранее рецидивы наблюдались только у 3% перенесших это заболевание.

В начале 60-х гг. одной из комиссий ВОЗ было объявлено о полной ликвидации стрептококковых инфекций. Таким образом, с этого времени симбионтные бактерии, относящиеся к условно-патогенным микроорганизмам, прекратили в человеческом сообществе циркуляцию.