Кишечная палочка 100 тысяч

Американские биологи, похоже, выяснили, почему 100-74 тысячи лет тому назад человечество прошло сквозь “бутылочное горлышко” — его численность резко сократилась. Виноваты в этом были бактериальные инфекции, убивающие людей еще во младенчестве. Нашим предкам удалось справиться с ними, лишь потеряв два гена, которые вели “предательскую” деятельность.

О том, насколько сильно микроорганизмы, как симбиотические, так и паразитические, могут влиять на эволюцию животных и растений, известно не очень много. Конечно, ученые знают примеры, когда занесенная болезнь приводила к вымиранию эндемичных видов. Например, печально известного сумчатого волка (Thylacinus cynocephalus), судя по всему, окончательно добила эпидемия собачьей чумы, возбудитель которой случайно попал на Тасманию. Однако это происходит лишь тогда, когда численность вида небольшая и обитает он в строгой изоляции (например, на острове).

В то же время известно, что симбиоз с микроорганизмами может повышать шансы многоклеточных существ на выживание. Например, некоторые симбиотические бактерии помогают их хозяевам бороться с ядами (подробнее об этом читайте в статье “Если отравился — скушай бактерию!”). А известный паразит членистоногих под названием вольбахия (Wolbachia pipientis) может регулировать соотношение самцов и самок в популяциях насекомых, а также влиять на выбор партнера при спаривании. Ну, а все это, как вы понимаете, влияет на эволюцию хозяев микроорганизмов.

Не исключено, что влияние бактерий и вирусов на эволюцию млекопитающих и, в частности, человека тоже значительно. По крайней мере, как считают ученые, они когда-то помогли нам преодолеть так называемое “бутылочное горлышко”. Напомню, что так называют ситуацию, при которой по самым разным причинам резко снижается численность популяции и, соответственно, ее генетического разнообразия. Считается, что подобное произошло с людьми около 100-74 тысяч лет тому назад.

Читайте также: Паразиты — незримые хозяева Земли

Тогда, по оценкам антропологов, численность человеческой популяции, которая уже приближалась к миллиону, вдруг резко сократилась до 10-20 тысяч особей. И, что самое интересное, параллельно вымерли практически все остальные представители рода Homo, кроме неандертальцев, и, возможно, денисовцев. До сих пор не совсем понятно, почему это вдруг произошло, хотя версий было много. Самыми популярными из них являются вымирание крупных копытных, на которых люди охотились, а также последствия извержения супервулкана Тоба на острове Суматра.

Последняя версия, несмотря на то что ее часто излагают на страницах научно-популярных книг, является самой слабо аргументированной. Да, конечно, извержение, случившееся 77,5 тысячи лет тому назад, было мощным — одного пепла вулкан выбросил 800 кубических километров. Тем не менее, антропологи находили следы человеческих стоянок на территории Восточной и Южной Азии и после этого события. То есть даже жившие рядом с вулканом люди вымерли не сразу. А кроме того, сокращение численности рода людского не было резким — оно началось примерно 100 тысяч лет тому назад, то есть задолго до самого извержения. Так что оно могло лишь ускорить вымирание многих человеческих групп, но явно не являлось его причиной.

Что касается гипотезы о том, что эффект “бутылочного горлышка” был связан с вымиранием крупных копытных, на которых охотились люди, то здесь тоже наблюдается некое временное несоответствие. Известно, что за четвертичный период происходило несколько таких вымираний, однако не одно из них не приходилось на указанное время. Да и к тому же, во время предыдущих вымираний крупных копытных никакого сокращения численности людей не наблюдалось — а по идее, должно было, если эти два процесса связаны между собой. Кроме того, данные антропологов показывают, что 100 тысяч лет назад люди все-таки в основном охотились на мелкихживотных, а нена крупных.

Так почему же численность людей в те далекие времена так сильно сократилась? Биологи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) считают, что причиной этому были эпидемии, вызванные бактериальными инфекциями. Однако, по их данным, уже через несколько десятков тысяч лет люди смогли победить эти болезни — из-за того, что геном наших предков избавился от двух генов-“предателей”, которые сотрудничали с вредными микроорганизмами.

Исследователей заинтересовали два иммунных гена — Siglec-13 и Siglec-17. Эти последовательности ДНК помогают иммунитету решить, какие иммунные клетки нужно отправить на борьбу с возбудителем заболевания. Известно, что оба этих гена активны у шимпанзе и горилл, однако у людей они не работают, поскольку Siglec-17 “выключен” в результате мутации, а его коллега под номером 13 вообще вырезан из генома.

После того как ученые синтезировали белки, кодируемые этими генами, они обнаружили интересную вещь — оба белка мешали антителам связываться с антигенами на мембранах стрептококков группы Б (Streptococcus) и кишечной палочкой К1 (Escherichia coli). Получается, что если данные белки будут присутствовать в иммунных клетках, то те перестанут распознавать данных бактерий как потенциальную угрозу для организма. А это приводило к катастрофическим последствиям. Дело в том, что вышеупомянутые стрептококки Б и кишечная палочка К1 являются агрессивными микробами, весьма опасными для новорожденных. После попадания их в организм ребенок чаще всего умирает, и спасти его могут лишь современные лекарства, которых 100 тысяч лет назад еще не придумали.

Итак, получается, где-то 400 тысяч лет тому назад представители рода Homo впервые “познакомились” с данными болезнями. (Возможно, это было связано с изменением рациона или среды обитания.) В результате началось резкое снижение численности популяции наших предков, поскольку большая часть их просто погибала во младенчестве. Однако естественный отбор тоже не дремал — согласно данным генетического анализа “предательские” гены Siglec-13 и Siglec-17 начали выключаться в промежутке от 400 до 270 тысяч лет назад, то есть еще до того, как современный человек откололся от ветвей неандертальцев и денисовцев.

Таким образом где-то 270-265 тысяч лет тому назад сформировалась некая популяция, которая состояла из особей, лишенных этих молекулярных “предателей”. Тем не менее, инфекция тоже не дремала. Поскольку люди распространялись за пределы Африки, то она путешествовала вместе с ними. В итоге численность всех групп, кроме той, что не имела опасные для здоровья гены, неуклонно снижалась. Наиболее же интенсивное вымирание произошло как раз 100-74 тысяч лет тому назад. Кстати, вполне возможно, что его подстегнуло именно извержение Тоба или сокращение численности животных, которыми люди питались, ведь в стрессовой ситуации любая болезнь становится более опасной.

Тем не менее, даже для той популяции, члены которой заранее избавились от вредных генов, требовалось время для того, чтобы это изменение стало общей нормой. Поэтому не удивительно, что последние следы работы гена Siglec-17 встречаются у некоторых людей. Однако сейчас на планете таковых не имеется. Если вдруг и произойдет обратная мутация, которая “включит” данный участок ДНК при развитии ребенка, то он не доживет и до года.

Читайте также: Путь к сердцу мужчины лежит через… кишечник

Как видите, именно микроорганизмы в свое время подтолкнули эволюцию человечества и помогли ему пройти через “бутылочное горлышко”. Можно сказать, что весь род людской выжил лишь потому, что смог дать достойный эволюционный ответ на происки паразитов. Правда, для этого пришлось пожертвовать частью нашей ДНК…

Читайте самое интересное в рубрике “Наука и техника”

Источник

Кишечная палочка (Escherichia coli) – условно-патогенная бактерия палочкообразной формы, которая обитает и развивается только в условиях отсутствия кислорода. Таким местом является кишечник человека. У нее есть патогенные и непатогенные разновидности, которые при нормальном количестве совершенно не вредят, а, наоборот, участвуют в синтезе витаминоподобных соединений. Патогенные микроорганизмы вызывают тяжелые заболевания, поэтому требуют лечения.

Способы заражения

Вспышки кишечной палочки имеют сезонный характер. Чаще эпидемии встречаются в летние месяцы. Основные пути инфицирования:

орально-фекальный – после контакта с зараженной фекалиями водой и почвой, а также с овощами, которые на ней выросли;
контактно-бытовой – от больного человека через предметы общего пользования (такой способ менее распространен, нежели первый);
из воспаленных органов мочеполовой системы;
передача escherichia coli от матери ребенку во время родов.

Последний способ передачи является самым опасным, с большим количеством осложнений. Иммунная система новорожденного ослаблена, поэтому организм не в состоянии бороться с E. Coli. Бактерия быстро размножается, поражает мозг, вызывая менингит.

Инкубационный период составляет 3-8 дней.

У новорожденных эшерихия коли бывает гемолитической и лактозонегативной. Повышение уровня первой разновидности должно вызвать опасение у врачей. Лактозонегативная палочка должна присутствовать в кишечнике, но ее норма составляет 105. Превышение нормальных показателей приводит к появлению непереваренных частиц пищи в каловых массах, а также к чередованию запоров и диарей.

Читайте также: Кишечная палочка в речке

Основным источником заражения кишечной палочкой является крупный рогатый скот. Вместе с испражнениями животного выделяются бактерии, которые попадают в почву и водоемы. Мясо, прошедшее недостаточную тепловую обработку, а также непастеризованное молоко является источником заражения.

Предрасполагающие факторы для заражения – несоблюдение правил личной гигиены, снижение защитных свойств организма, неблагоприятная эпидемиологическая обстановка, посещение стран с высоким уровнем загрязнения воды и почвы.

Типы

Все бактерии группы кишечной палочки (БГКП) можно поделить на условно-патогенные и патогенные. Последних насчитывается более 100 штаммов. Именно они вызывают кишечные инфекции. Среди основных видов кишечных палочек можно отметить:

Энтероинвазивные. Симптоматика инфекции схожа с дизентерией.
Энтеропатогенные. Чаще заселяют тонкую кишку грудничков.
Энтеротоксигенные. Вызывают болезни желудка, симптомы которых проходят на 3-5 сутки без медикаментозного лечения.
Энтерогеморрагические. Сопровождается развитием колита и уремического синдрома, приводит к стремительному ухудшению самочувствия.

Все патогенные кишечные палочки могут вызвать инфекционные заболевания (эшерихиозы). Все E. Coli на протяжении длительного времени могут сохранять жизнедеятельность во внешней среде — в кале, воде и почве. Бактерию убивают некоторые химические соединения, а также воздействие температур выше 70 ˚С.

Симптомы

Общее ухудшение самочувствия и нарушение пищеварения – основные симптомы кишечной палочки. Кишечная инфекция может протекать по типу энтероколита, пищевого отравления, дизентерийной или холероподобной инфекции, геморрагического колита. Симптомы зависят от разновидности микроорганизмов, поэтому каждый класс нужно изучать более подробно.

Энтеропатогенные симптомы кишечной палочки

Данный возбудитель вызывает тошноту, рвоту, боль в желудке, сильную диарею и высокую температуру тела. Каловые массы обильные водянистые. Чаще диагностируется такая форма эшерихиоза у детей до года.

Читайте подробнее про диарею у детей на сайте Mama66.ru.

Энтеротоксигенные симптомы кишечной палочки

Причиной возникновения эшерихиоза чаще становятся грязные руки, а также немытые овощи и фрукты. Кишечная палочка крепко прикрепляется к слизистой кишечника, поэтому симптоматика ярко выраженная.

Признаки:

обильные водянистые испражнения;
приступообразная боль в животе;
тошнота и рвота;
слабость;
мышечная и суставная боль;
повышение температуры тела.

Проявления бактерии данной группы кишечной палочки часто называют «диареей путешественника».

Энтерогеморрагические симптомы кишечной палочки

Бактерии данной группы кишечной палочки приводят к наиболее тяжелым последствиям. Гемолитическая E. Coli сопровождается развитием острой гемолитической анемии, поскольку разрушаются кровяные тельца. Это может привести к смерти пациента, поэтому важно вовремя распознать заражение.

Симптомы:

диарея с примесью крови;
тошнота, рвота;
отсутствие аппетита;
слабость;
головная боль;
лихорадка, высокая температура тела;
боль в желудке.

У детей бактерии данной группы кишечной палочки имеют особенности – вздутие живота, жидкий кал со слизью и частицами непереваренной пищи, срыгивания, рвота, повышение температуры тела, плаксивость и беспокойность.

Данная разновидность escherichia coli возникает у детей, пожилых людей и женщин после родов.

Симптомы всегда появляются внезапно и остро. Кроме разрушения кровяных телец, происходит поражение почечных канальцев и клубочков. Развивается ишемия сосудов почечных клубочков, а затем острая почечная недостаточность. В результате токсического воздействия появляется гемолитическая желтуха, кожный покров приобретает лимонно-желтый оттенок.

Энтероинвазивные симптомы кишечной палочки

Бактерия данной группы кишечной палочки чаще встречается у детей, вызывая при этом такие симптомы:

жидкий стул с примесью крови;
боль внизу живота;
слабость;
отказ от еды;
головную боль;
повышение температуры тела.

Кишечная палочка и мочеполовая система

Кишечная палочка, попадая в органы мочевыделительной или половой системы, приводит к заболеваниям этих органов. Распространены болезни, вызванные E. Coli:

цистит;
пиелонефрит;
уретрит, простатит, эпидидимит и орхит у мужчин;
аднексит, вульвовагинит, эндометрит, кольпит у женщин;
перитонит.

Эшерихия коли проникает из прямой кишки в уретру и мочевой пузырь восходящим путем. Есть предположения, что передается палочка половым путем от зараженного партнера.

Инфекционные болезни, вызванные кишечной палочкой, трудно поддаются лечению. Бактерия ослабляет местный иммунитет, из-за чего высока вероятность заражения гонококками, стафилококками и другими опасными микроорганизмами. Может развиться хламидиоз или гонорея.

Одновременно с мочеполовыми болезнями возможны осложнения со стороны пищеварительного тракта, например, пиелонефрит часто сопровождается острым панкреатитом.

Полезное видео о кишечной палочке

Какой врач лечит эшерихиоз?

Диагностикой и лечением эшерихиоза занимается инфекционист.

Норма кишечной палочки

Кишечная палочка – микроскопическая бактерия. Ее характеристика:

грамотрицательный микроорганизм;
размер всего 2х0,6 мкм;
устойчива в окружающей среде;
оптимальная рН 7,2-7,4;
подходящая температура – 37 ˚С.

Непатогенные штаммы входят в состав микрофлоры здорового человека. В норме их число варьируется от 106 до 108 КОЕ/г. Ими заселяется кишечник в первые дни рождения младенца.

Если нормальное количество микроорганизмов превышено, то E. Coli. оказывают токсическое воздействие, поэтому нужно лечение.

Анализы

Основу обследования для постановки диагноза составляет лабораторная диагностика эшерихиозов. Она предполагает:

анализ крови;
анализ мочи и кала;
копрограмма, кал на дисбактериоз;
мазок из влагалища и уретры;
анализ рвотных масс;
анализ мочи на ацетон.

В результате полученных в ходе обследования данных можно судить о состоянии микрофлоры кишечника, тяжести интоксикации организма, а также определить вид и класс бактерий, их устойчивость к антибиотикам.

Если эшерихия коли обнаружена в крови, то это свидетельствует о тяжелом состоянии, которое может закончиться летальным исходом. Такие пациенты подлежат срочной госпитализации.

Лечение

Самостоятельно лечить кишечную палочку недопустимо. Симптомы эшерихиоза схожи с другими инфекционными заболеваниями, поэтому в домашних условиях невозможно подобрать адекватную терапию. Все медикаменты назначаются только после результатов бактериального посева. Лечение кишечной палочки возможно исключительно при помощи антибактериальных препаратов.

Основные медицинские мероприятия при escherichia coli:

госпитализация (для маленьких детей и пациентов с обезвоживанием);
постельный режим;
медикаментозная терапия (антибиотики, пробиотики, детоксикационные средства, регидратация);
диетическое питание (диета №4 при поражении кишечника и стол №7 при болезнях почек и мочеполовой системы).

Медикаментозная терапия в первую очередь направлена на предотвращение обезвоживания организма, сохранение жизненно важных функций и предупреждение осложнений со стороны ЖКТ и мочеполовой системы.

Лечение эшерихиоза при помощи медикаментов выглядит так:

антибиотики цефалоспорина и фторхинолона – Левофлоксацин, Моксифлоксацин, Цефаприм, Цефазолин, Цефепим;
бактериофаги (препараты, содержащие вирусы, которые убивают кишечную палочку) – Коли жидкий;
пробиотики (обязательно при дисбактериозе) – Хилак форте, Линекс, Аципол, Энтерол;
энтеросорбенты (для снятия симптомов интоксикации) – Смекта, Энтеросгель, Полисорб;
регидратационные растворы (для профилактики обезвоживания, вызванного рвотой и диареей) – Трисоль, Регидрон;
жаропонижающие препараты (при температуре выше 38 ˚С) – Парацетамол, Панадол, Ибупрофен.

Бактериофаги обладают выраженным терапевтическим эффектом. Они убивают возбудителя escherichia coli, поэтому выздоровление наступает быстрее, нежели при антибактериальной терапии.

Если кишечная палочка привела к развитию осложнения в виде менингита, пиелонефрита, холецистита или сепсиса, то обязательно применяются антибиотики цефалоспориновой группы, например, Цефуроксим.

Выраженное обезвоживание, которое сопровождается электролитными нарушениями лечится с помощью инфузионного введения растворов.

Антибактериальное лечение длится 5-7 дней. После выздоровления пациент должен 2-3 недели принимать пробиотики, например, Бифидумбактерин, а также соблюдать диету.

Профилактика

Все профилактические мероприятия эшерихия коли сводятся к следующим рекомендациям:

соблюдать правила личной гигиены;
тщательно мыть овощи и фрукты;
соблюдать правила термической обработки мяса;
не пить сырое молоко;
приобретать мясные и молочные продукты только у проверенных продавцов с сертификатом качества на товар;
укреплять иммунитет;
регулярно проводить влажную уборку в доме.

При первых симптомах кишечной палочки необходимо немедленно посетить врача. После выздоровления нужно показаться доктору на 6-8 день, чтобы исключить появление рецидива.

Кишечная инфекция распространена среди взрослых и детей. Она не только сопровождается тяжелой симптоматикой, но и может привести к сильному обезвоживанию, нарушению важных функций организма, а также смерти пациента. Важно соблюдать профилактические меры и лечить кишечную палочку при первых проявлениях.

( 50 оценок, среднее 4.3 из 5 )

Источник