Холера вызвала генетические изменения у жителей Бангладеш

Холера является инфекционным заболеванием, поражающим органы пищеварения. Она распространена во многих регионах. Случаи заражения были зафиксированы в Африке, Южной Америки и Индии, России и многих других странах. Ежегодно от этого заболевания погибают тысячи людей, путей его распространения очень много.

Очагами инфекции считаются Бангладеш и дельта индийской реки Ганг. В этих регионах масштабная эпидемия холеры длится уже около тысячи лет, а к пятнадцатилетнему возрасту половина жителей республики Бангладеш оказываются больными. Каждый год заболевают от трёх до пяти миллионов человек, из которых умирает более сотни тысяч.

Это заболевание вызывают бактерии вида Vibrio cholerae — холерные вибрионы, которые живут в грязной воде и еде. Проникая в кишечник, вибрионы вызывают у заражённого человека диарею, потерю жидкости и рвоту.

«Если при появлении симптомов не предпринять никаких действий, то холера убьёт вас за считанные часы», — предупреждает соавтор исследования Элинор Карлссон (Elinor Karlsson), генетик из Гарвардского университета.

Тот факт, что в регионе республики Бангладеш от постоянных вспышек холеры население страдает уже около тысячи лет, натолкнул учёных на предположение, что у жителей этой местности могли произойти эволюционные генетические изменения.

Похожее уже наблюдалось у африканцев, которые многие годы страдают от малярии. «Ещё одним доказательством сопротивления болезни на генетическом уровне стал тот факт, что у многих заражённых холера протекала практически бессимптомно. А значит, природа уже успела что-то предпринять», — рассказывает другой автор исследования Реджина ЛаРок (Regina LaRocque).

Чтобы найти подтверждение своей гипотезе ЛаРок, Карлссон и их коллеги совместно с учёными из Международного центра исследования диарейных заболеваний в Бангладеше (International Centre for Diarrhoeal Disease Research) применили современную методику выявления изменённых естественным отбором участков ДНК. Для анализа они взяли образцы ДНК у 36 семей, проживающих в республике Бангладеш, и сравнили их с ДНК жителей Северной Европы, Западной Африки и Восточной Азии. Как сообщается в пресс-релизе, у представителей первой группы произошли эволюционные изменения на 305 участках генома.

Холера оказалась движущей силой в процессе эволюционных изменений на генетическом уровне. Самым очевидным доказательством этого были случаи, когда человек оставался здоровым, даже несмотря на то, что всё его ближайшее окружение уже было заражено.

Первая категория генов, которая подверглась эволюционной трансформации, отвечает за работу калиевых каналов — порообразующих транспортных белков, проводящих хлорид-ионы в кишечник. Их причастность к процессу борьбы с холерой вполне логична. Яды и токсины, распространённые по всему организму холерными вибрионами, заставляют калиевые каналы высвобождать большое количество хлоридов, вследствие чего появляется диарея.

Вторая категория генов регулирует активность белка NF-kB, контролирующего воспалительные процессы, которые появляются после заражения холерой.

К третьей категории учёные отнесли гены, регулирующие активность инфламмасомы — белкового комплекса, запускающего воспалительный процесс при контакте клетки с микроорганизмами, такими как холерные вибрионы.

В случае с эволюционной устойчивостью африканцев к малярии изменения произошли лишь на одном участке ДНК, тогда как нынешнее исследование охватывает весь человеческий геном в поисках деформированных участков.

К сожалению, результаты данного исследования не позволяет вывести формулу нового лекарства от холеры. С другой строны, современные методы борьбы с заболеванием итак работают достаточно эффективно.

Сейчас остро стоит вопрос не столько о лечении, сколько о предотвращении заболевания. Сделать это довольно трудно, так как в стране практически нет чистой воды. Вероятно, полноценное понимание того, как в процессе эволюции ДНК адаптировалась под постоянные вспышки холеры, приведёт к изобретению новой вакцины, способной предотвратить заражение.