Токсоплазма и бизнес-пузыри, Тамбора и холера: как эпидемии меняют историю человечества
Чума дошла в Европу из Китая за 13 лет, а холера в первую свою пандемию добралась от дельты Ганга лишь до южных губерний Российской империи. Почему в Британии десятилетиями не понимали, как с ней бороться? Разбирается Зоя Чернова.
История медицины неотделима от истории человечества: эпидемии и связанные с ними медицинские и научные открытия если не формируют ее полностью, то уж точно задают определенный вектор развития. Весной 1815 года на одном из островов Индонезии взорвался вулкан, до того спавший множество столетий. Событие само по себе совершенно непримечательное — зона повышенной вулканической активности, множество маленьких островов и постоянно дымящиеся жерла.
Извержение началось 5 апреля, а полностью закончилось только в августе: даже после того, как лава прекратила извергаться, а пирокластические потоки застыли, в воздухе долгое время оставалась плотная взвесь. Остров был фактически сметен с лица земли, погибли тысячи человек, пострадали и другие острова Индонезии — мощнейшие взрывы вызвали множественные цунами.
На тот момент люди думали, что на этом всё и закончилось. Однако, как мы теперь знаем, извержение вулкана Тамбора на острове Сумбава стало самым сильным извержением вулкана за всю известную нам историю. При чем тут вообще медицина и как такое событие могло повлиять на развитие человечества? Давайте разбираться!
Маленькая бактерия с большими амбициями
Извержение Тамборы повлияло в первую очередь на климат — выброс огромного количества вулканического пепла привел к тому, что часть солнечного излучения перестала попадать на поверхность земли и средняя температура снизилась на полградуса. Казалось бы, что такое полградуса, однако в совокупности это привело к тому, что следующий за годом извержения 1816-й стал одним из самых холодных годов в истории. В английской историографии его до сих пор называют просто и понятно: Eighteen Hundred and Froze to Death («тысяча восемьсот насмерть замерзший»), а еще год без солнца или год без лета. Неурожай, вызванный им голод, снег в июне — всё это сопровождало жизнь большинства населения Азии и Европы.
Но изменения климата также повлияли на жизнь одной маленькой бактерии. До извержения Тамборы она мирно жила в теплых водах Ганга, не устраивала особо страшных эпидемий и никогда не выходила за пределы своей зоны комфорта. Она жила в маленьких рачках — планктоне и довольно часто по совершенной случайности оказывалась в местных крестьянах.
Сначала отношения между бактерией и человеком были не самые тесные: у нашего организма на самом деле очень хорошо настроенная иммунная система, легко «изгоняющая» пришельцев. Но эта бактерия постепенно адаптировалась: приобрела несколько важных черт, позволяющих формировать колонию — очень толстую пленку на стенках кишечника. Одной из них стал «хвост» — жгутик, которым бактерии прочно сцепляются между собой.
После извержения и похолодания бактерия мутировала, и для нее открылся весь мир. Воспользовавшись сильными наводнениями, она начала победное шествие: уже в 1817 году случилась первая, пока еще локальная, эпидемия новой болезни — холеры. После этого за несколько десятилетий холера охватила весь мир, причем последняя крупная эпидемия закончилась только в 1970-х годах!
И именно холера отчасти помогла человечеству прийти к созданию канализации и системы водоочистки.
Изначально в странах Европы и Нового Света люди воспринимали холеру как болезнь нищих: до того как прийти в крупные города, особенно в дома обеспеченных граждан, она выкашивала отдельные районы Азии и кварталы для бедных. Но и добравшись до столиц, дворцов и крупных поместий, она повела себя с их обитателями так же, как и с самыми уязвимыми слоями, — сказывались кучность населения и не самая лучшая гигиена. В России только во время эпидемии 1871–1872 годов заболело более полумиллиона человек, а смертность доходила до 50–70%.
Холерный вибрион вырабатывает холерный токсин — белковое соединение, которое сильно влияет на транспорт ионов через мембрану клеток желудочно-кишечного тракта. В результате это приводит к чудовищному обезвоживанию: иногда потери воды составляют 1 литр в час! Из-за довлеющего в медицине XIX столетия мнения о том, что все болезни берутся из миазмов, люди долго «отказывались» признавать реальную причину холеры. Миазмы берутся от дурного воздуха, значит, нужно запираться дома, считали они. И уж тем более никому не приходило в голову, что вибрион «берется» не из воздуха, а из зараженной воды.
Несмотря на то, что в целом люди не догадывались о присутствии вибрионов в воде, были и те, кто замечал: заражения чаще случаются в тех сообществах, которые берут воду ниже по течению, то есть более грязную (стоки и отходы тогда сливались в те же реки, откуда горожане набирали воду для повседневных нужд). Одним из таких внимательных людей стал Джон Сноу, который, в отличие от своего более знаменитого сейчас тезки, знал если не всё, то по крайней мере многое.
Именно Сноу первым заметил, что источником очередной эпидемии в Лондоне стала колонка, откуда брали воду несколько домов на Брод-стрит. При этом в домах, где воду брали из других мест или вовсе доставляли из-за города, заражений не случалось. В 1849 году он опубликовал исследование «О путях распространения холеры», в котором описал свое видение проблемы: болезнь распространяется через воду, а не через зараженный воздух.
Его идею практически всё научное сообщество сначала восприняло в штыки — ведь она шла вразрез с устоявшейся системой, предполагающей воздействие миазмов. Однако Джон Сноу был крайне энергичным человеком, твердо стоявшим на своем, а еще являлся личным врачом королевы Виктории, что придавало его словам определенный вес. Отчасти благодаря его стараниям возникла целая наука — эпидемиология. Увы, ему не удалось увидеть плоды своих трудов. Он скончался во время Великого зловония, случившегося летом 1858 года, — тогда даже для крупного Лондона ситуация с загрязнением и инфекциями стала критической.
Но дело Сноу продолжил еще один выдающийся представитель викторианской эпохи — Джозеф Базалгетт. Впечатлившись Великим зловонием, эпидемиями и жутким состоянием города, он через десять лет после исследований Сноу завершил строительство первой в Лондоне единой системы коллекторов для отвода сточных вод от города. Эта система впервые позволила эффективно разделить питьевую воду и загрязненную, и Великое зловоние вместе с эпидемиями холеры постепенно начало отходить в прошлое.
Примерно в те же годы итальянский врач и анатом Филиппо Пачини смог идентифицировать возбудителя и даже предположил причину смерти при холере — он считал, что во всём виновата резкая потеря жидкости. Выделить бактерию он, однако, не смог, это удалось только Роберту Коху спустя 30 лет. Так или иначе, холера постепенно перестала быть смертельно опасной.
Чума на оба ваши дома!
Черная смерть, прокатившись по Европе в несколько эпидемий, выкосила почти треть населения и долго оставалась приговором почти для любого заболевшего. До сих пор в нашем языке сохранились отголоски тех страшных времен: чума стала собирательным образом, аллегорией всех страшных заболеваний, терзающих человечество. Однако, как бы цинично ни звучало, чума во многом способствовала нашему развитию — и неизвестно, как бы повернулась история, если бы не страшная черная смерть.
На самом деле чума, или, вернее, мор, изначально была неким собирательным образом. Мы знаем, что Юстинианова чума стращала население еще Византийской империи, но долгое время не знали, вызывала ли ее та же самая бактерия, что и «ту самую чуму». Только в 2013 году геномный анализ показал, что причина Юстиниановой чумы та же самая, что и средневековой бубонной чумы, — Yersinia pestis.
Кто стал нулевым пациентом той самой чумы, мы не знаем, как не знаем и о первых месяцах распространения болезни. Предполагается, что началась она в 1334 году в Китае, а потом торговыми путями дошла до Индии, Сирии и Средней Азии. В 1346 году чума пришла в Каффу, генуэзский порт на Крымском полуострове (современная Феодосия). Татарские войска кипчакского хана Джанибека, в тот момент осаждавшие Каффу, тоже помогли распространению: часть войска Джанибека начала погибать от чумы, и оставшиеся при помощи катапульт запустили в город трупы погибших. Только четыре корабля, как казалось, полностью здоровые и без признаков чумы, покинули Каффу и осенью 1347 года привезли чуму на Сицилию, в Мессину. Уже к началу следующего года болезнь проникла почти во все города средневековой Европы.
Болезнь прошла по Европе катком — не помогали ни лекарства, ни врачи. Чума отлично передается через блох, а те через крыс. Именно поэтому волны крыс — целые полчища! — у нас прочно ассоциируются с тем временем. Однако для самих жителей в центре эпидемии всё было так же просто, как и в случае холеры, — чума берется от плохого воздуха. Поэтому и возникли знаменитые «клювы» врачей, в которые вкладывались различные травы и пропитанные эфирными маслами тряпочки: они были призваны защитить врача от дурного воздуха.
Эпидемии сильно повлияли на человечество. Довольно долго, например, в науке существовало мнение о влиянии чумы на распространение в популяции гена CCR5 — того самого, который дает своим носителям природный иммунитет к ВИЧ. Последние исследования показали, что это не так, но вот на распределение групп крови по системе АВ0 чума всё же повлияла: судя по всему, группа крови влияет на вероятность заражения различными заболеваниями.
Кроме всего прочего, чума способствовала возникновению паспортов, активно повлияла на темпы урбанизации и на повышение стоимости рабочей силы, что впоследствии вылилось в начавшийся период Возрождения. Но главное медицинское наследие чумы — это карантин.
Оказалось, что именно карантин и самоизоляция спасают от чумы лучше всего. И самоизоляция, и карантин как явления, разумеется, существовали задолго до средневековых вспышек чумы — именно изоляцией города защищались от больных, например, проказой (лепрозории всегда строились вдали от поселений, часто на островах или в других изолированных местах). Однако именно чума окончательно сформировала карантин: само это слово произошло от итальянского словосочетания quaranta giorni — сорок дней. Именно столько обязаны были ждать, стоя на якоре недалеко от города, чужестранные суда, и только по окончании карантина моряков и торговцев выпускали в порт и позволяли разгрузить товар.
Впервые правило сорока дней опробовали в Италии, и оно оказалось весьма эффективным. Уже в XV веке появились специальные карантинные лазареты, в которых люди дожидались своей участи — больны они или нет. Именно на карантин закрылся город, в который по несчастливому стечению обстоятельств отправился монах, помогающий Ромео и Джульетте, — так что чума в какой-то степени повлияла даже на литературу.
Лучшая стратегия в Plague Inc. и коровья помощь
Если вы когда-нибудь играли в популярную околомедицинскую игру Plague Inc., то знаете, как сложно заразить все страны в мире до того, как болезнь обнаружат. В реальности это еще сложнее: большая часть человечества научилась неплохо поддерживать свой организм, прибегая к помощи врачей или простой гигиены. У нас в среднем лучше условия, чем были даже сто лет назад, мы можем купить антибиотики и противовирусные препараты, а после ковида научились носить маски и пользоваться санитайзерами.
Однако есть у современности и свой минус: мы куда больше путешествуем, и сейчас добраться из Азии в Европу — то есть проделать путь, который двести лет назад проделал маленький холерный вибрион, — в тысячу раз легче, чем в XIX веке. Именно самолеты и быстрое сообщение помогли ряду заболеваний распространиться куда быстрее — среди них и вирус атипичной пневмонии, и всем известный коронавирус. Такие вирусы, как, например, нашумевший в доковидную эру вирус Эбола, во времена до самолетов, скорее всего, даже не добрался бы до Европы и уж тем более до Нового Света.
Есть ли у это какие-то плюсы? На самом деле да — сами того не замечая, мы помогаем формироваться общему, коллективному иммунитету. Вполне возможно, что через несколько десятилетий ситуации, при которой одной популяции вредно контактировать с другой, просто не будет. А ведь несколько столетий назад контакт европейцев с коренным населением обеих Америк выкосил более 90% популяции некоторых отдельных племен! Одним из самых страшных новых соседей для индейцев стала оспа: никогда раньше коренное население с этим заболеванием не сталкивалось, и иммунитет индейцев оказался перед пришельцем абсолютно беспомощным.
Сейчас коллективный иммунитет растет и крепнет с каждым годом — впрочем, не только из-за активного общения популяций между собой, но и благодаря открытию, сделанному для спасения от очередной эпидемии, — вакцинации. И вакцинация в нашей истории тоже появилась благодаря оспе.
Натуральная оспа сопровождала человечество буквально с начала времен — ее эпидемии случались еще в Античности. Оспа чудовищно контагиозна: если у человека нет иммунитета, то он заразится с вероятностью 100%. В отдельных странах Европы от оспы умирало до четверти населения, смертность была высочайшей — по смертоносности оспа уступала только чуме. Но и те, кто выживали, навсегда оставались мечеными — их тела и лица покрывали оспины и рубцы, часто страдало зрение, и в целом здоровье до конца жизни оставалось подорванным.
С ранних времен ученые и врачи искали способы не только вылечить человека, но и предотвратить развитие заболевания, однако до возникновения вакцинации это было почти невозможно. Само слово «вакцинация» косвенно намекает на историю появления прививок. Vacca переводится с латыни как «корова», и именно благодаря коровам — вернее, дояркам — удалось получить первую в мире вакцину.
Коровья оспа — это, можно сказать, двоюродная сестра натуральной оспы: она передается людям, но протекает гораздо легче. У коров она тоже проходит довольно легко, причем выявляется только на вымени. Английский врач Эдвард Дженнер не был первым, кто пытался сделать вакцину от оспы, — этим с переменным успехом занималось множество врачей, но он стал первым, кто заметил, как легко доярки болеют натуральной оспой или вовсе ей не заражаются. В 1789 году Дженнер впервые применил препарат против оспы, получив материал из пустулы пациентки, больной коровьей оспой. И это сработало: чем шире становился круг вакцинированных, тем меньше натуральная оспа пугала человечество, становясь не такой опасной.
С каждым годом доступ к вакцинам получает всё больше человек. Самое важное, что его получают дети — именно это позволило сильно снизить детскую смертность, которая еще столетие назад в большинстве стран была огромной. В 1974 году Всемирная ассамблея здравоохранения запустила Расширенную программу иммунизации: по данным ВОЗ, за годы существования эта программа спасла более 154 миллионов жизней за 50 лет.
Интернет существует для котиков
Мы привыкли думать, что эпидемии и пандемии — это что-то страшное, сопровождающееся паникой, пустыми полками в магазинах и видимыми изменениями в жизни. Однако очень многие эпидемии на самом деле тихие, настолько тихие, что вы даже не заметите, как стали носителем очередного патогена. Среди таких тихих и мирных выделяется маленький протист Toxoplasma gondii. Возможно, он повлиял на человечество так сильно, что теперь мы навсегда останемся импульсивными и тревожными рабами пушистых хозяев — котиков.
Токсоплазма, живущая в основном в кошках, но нуждающаяся на определенных стадиях своего развития в промежуточном хозяине (чаще всего, это мыши, но иногда и человек и ряд других животных), меняет поведение грызунов. Грызуны, управляемые токсоплазмой, становятся более раскованными и безрассудными, перестают следить за собственной безопасностью, а еще идут навстречу кошкам, привлекаемые их запахом (и запахом их мочи). Казалось бы, при чем тут человечество? Дело в том, что в последние годы появляется всё больше научных публикаций, утверждающих, что токсоплазма влияет и на поведение человека.
Токсоплазмозом болеет, по разным оценкам, до трети населения планеты. Заражаемся мы, кстати, совсем не от кошек: основной путь передачи сегодня — это потребление плохо обработанного мяса (токсоплазма успешно живет, например, в свиньях). Да, заражение «через кошачий лоток» тоже существует — но для него нужно, чтобы лоток не убирался минимум несколько дней, а то и неделю. Только тогда создаются те условия, в которых токсоплазма формирует цисты для заражения. Если убирать лоток каждый день, то никакого заражения не произойдет.
Тем не менее всё больше людей заражаются токсоплазмозом. И в последние годы появляется всё больше литературных данных о том, что токсоплазма влияет и на наш мозг, отключая, как и у мышей, барьеры страха. Это делает нас безрассудными, склонными к риску, более импульсивными. Известно, что наши ближайшие родственники — шимпанзе, — заражаясь токсоплазмой, действительно становятся более смелыми, меньше боятся леопардов и демонстрируют вызывающее поведение.
Оно появляется из-за того, что токсоплазма влияет непосредственно на гормональный фон. Заявляется, например, о влиянии протиста на уровень тестостерона, однако тут результаты неоднозначные: в ряде исследований латентный токсоплазмоз приводил к повышению тестостерона, тогда как в других работах уровень гормона был, наоборот, снижен. Возможно, это зависит от времени, прошедшего с момента инфицирования. Кроме того, токсоплазма влияет на уровень других гормонов — например, дофамина, кортизола и гормонов щитовидной железы.
Влияние на гормональный фон может провоцировать, по всей видимости, и развитие ряда заболеваний. Например, есть литературные данные о корреляции между токсоплазмозом и развитием нейропсихиатрических заболеваний, в частности шизофрении. Человек с токсоплазмозом статистически более тревожный и невротизированный. Есть даже данные о связи токсоплазмы с повышенным риском суицидального поведения.
Современное научное сообщество всё чаще предполагает, что «в популяциях, где токсоплазма распространена широко, массовые личностные изменения могут приводить к изменениям в культуре». В частности, была найдена корреляция между токсоплазмой и склонностью людей вступать в авантюрные предприятия — рискованные проекты и бизнес-пузыри. С токсоплазмой многие исследователи связывают и любовь некоторых к сырому мясу. Вот так сильно влияет на нас (и на мышей) маленький одноклеточный протист!
Значит ли это, что токсоплазма опасна и нужно срочно озаботиться ее диагностикой и лечением? Скорее всего, нет — просто со временем мы либо адаптируемся к ней, либо научимся жить в мире, который сами и создали (хоть и с ее помощью).
Человечество и пандемии идут рука об руку с начала времен — и продолжат это делать. В Древней Греции при угрозе эпидемии общество выбирало одного человека из числа преступников или рабов — его называли фармакос (φαρμακός) — и изгоняло из города, побивая камнями, либо попросту казнило. Фармакос был жертвой богам, чтобы те пощадили остальных горожан. Сейчас мы тоже используем фармакос, правда, несколько с другой целью: пытаемся с его помощью изгнать патоген из нашего организма.
Мы никогда не избавимся от патогенов, эпидемий и пандемий. Они будут сопровождать нас — исподволь, тихо, незаметно, но они всегда будут рядом, выжидая, когда мы окажемся уязвимы. Однако именно они — маленькие вредные бактерии, вирусы и протисты — формируют наше будущее, дают нам страсть и силу изучать новое, улучшать качество нашей жизни. И пока есть врачи, технологи, химики, фармацевты, ученые — всё будет хорошо.