January 14, 2016

Taun mikrobu milyonlarla insanı öldürəcək şəkildə necə təkamülləşdi?


Taun dedikdə ilk öncə 14-cü əsrdə bütün Avropanı cənginə alan "Qara Ölüm" pandemiyası yada düşür. Xəstəliyin Avropanı bir çox onilliklər ərzində məhv etməsi nəticəsində kütləvi məzarlıqlar milyonlarla qurbanların üst-üstə yığılmış cəsədləri ilə dolmuşdu. Taun xəstəliyinin törədicisi olan Yersinia pestis bakteriyası hal-hazırda da gəmirici və birə populyasiyaları arasında yaşayaraq bütün dünyada mütəmadi olaraq epidemiyalara səbəb olur. Son dövrlərdə Madaqaskarda insanlar, ABŞ-ın Kolorado ştatında isə çöl itləri arasında tauna yoluxma hallarının olduğu təsdiqlənmişdir.

Y. pestis üç fərqli formada tauna səbəb ola bilir: bubonik, pnevmonik və septik. Pnevmonik taun ağciyərləri yoluxdurur və ağır pnevmoniya yaradır. Xəstəliyin bu ən ciddi formasında antibiotiklərlə müalicə vaxtında başladılsa sağalma mümkündür, lakin müalicə edilməzsə ölüm riski 100%-ə çatır. Elementar gigiyena normalarının yüksəlməsi və müasir tibbdəki nailiyyətlər sayəsində taun epidemiyalarının sayı böyük ölçüdə azalmış olsa da pnevmonik taunun əlamətləri qripə o qədər bənzəyir ki səhv diaqnoz qoyulması və müalicənin gecikdirilməsi ölümcül nəticələrə səbəb olur.

Y. pestis-in nisbətən az zərərli bağırsaq patogeni olan "Yersinia pseudotuberculosis"dən son 5-10 min il içərisində, təkamülün zaman şkalası baxımından çox yaxınlarda təkamülləşdiyi bilinir. Təkamül müddətinin bir nöqtəsində Y. pestis yeni heyvan və mühitlərə uyğunlaşma imkanı verən yeni yoluxma yolları və xəstəlik təzahürləri inkişaf etdirdi. Bakteriya bu sayədə sadə bir qarın ağrısı törədicisi olmaqdan çıxıb Orta Əsrlərdə milyonlarla insanın ölümünə səbəb olan qatilə çevrildi.

Laboratoriyamızın əsas elmi-tədqiqat məqsədlərindən biri Y. pestis-in pnevmonik taun törətmək qabiliyyətini necə inkişaf etdirdiyini müəyyən etməkdir. "Nature Communications" jurnalında nəşr olunan araşdırmamız kiçik genetik dəyişikliklərin Y. pestis-in ciddi tənəffüs yolu patogeninə çevrilməsinə necə təsir göstərdiyinə dair yeni fikirlər təqdim edir.

Bizim araşdırmaya qədər, bu sahədə ümumi rəy belə idi ki, pnevmonik taun bubonik taun olaraq bilinən invaziv xəstəliyin əlavə təsiri şəklində meydana çıxan bir ağırlaşmadır. Pnevmonik taun insanlarda mövcud taun infeksiyalarının yalnız 5-10%-ni meydana gətirdiyi üçün, pnevmonik taunun yalnız Y. pestis-in bubonik taun zamanı yayılmış infeksiyadan sonra ağciyərlərə keçməsi nəticəsində inkişaf edən bir xəstəlik olduğu ehtimal edilirdi. Ola bilər ki səbəb hal-hazırda həqiqətən belədir, lakin Y. pestis-in əcdadının Y. pseudotuberculosis olduğunu nəzərə alsaq keçmişdə baş verənlərin bununla əlaqədar olmadığını düşünə bilərik.



Birinci, Hədəf Ağciyərlər!

Beləliklə araşdırmamıza bu sadə sualla başladıq: "Y. pestis ağciyərləri yoluxdurma və pnevmonik tauna səbəb olma qabiliyyətini nə vaxt qazandı?" Təkamülün zaman şkalasında bakteriyanın bağırsaqlardan çox ağciyərləri hədəfləməyə başlamasının yaxın dövrlərdə reallaşdığını yuxarıda qeyd etmişdik. Y. pestis-in bir növ olaraq 5-10 min il əvvəl ortaya çıxdığı məlumdur ancaq insanlar arasında bilinən ilk taun pandemiyası 1500 il əvvəl Bizans İmperatorluğuna təsir edən "Yustinian Taunu" olmuşdur.

Yaxın zamanda edilən bir kəşf araşdırmalarımıza yardımçı oldu. Alimlər Londonda bir "Qara Ölüm" kütləvi məzarlığındakı insan skeletlərindən Y. pestis DNT-sini əldə etməyi bacardılar. Bu tarixi ərazidən əldə edilən genetik vəsait, müasir dünyadakı taun epidemiyalarından əldə edilən DNT ilə çox bənzərdir. O dövrlərdəki DNT-nin müasir DNT-yə bənzəməsi, müasir Y. pestis bakteriyalarının da dağıdıcı xəstəlik yarada bilmə qabiliyyətlərini qoruduğunu göstərir.

Y. pestis-in o əhəmiyyətli sıçramanı edərək ağciyərləri hədəfləməyə və beləcə pnevmonik taun törətməyə başlaması mövzusundakı sualları cavablandırmaq üçün, həm köhnə, həm də müasir Y. pestis ştammlarını araşdırdıq. Zaqafqaziya yaylalarındakı tarla siçanlarından alınmış olan bu köhnə Y. pestis ştammları, həm indiki vaxtda epidemiya yarada bilən Y. pestis ilə həm də nisbətən daha az patogen əcdadı və hal-hazırda mövcud olan Y. pseudotuberculosis ilə xarakteristik bənzərlik göstərməkdə idi.

Beləliklə, bu köhnə variantların bağırsaq Yersinia bakteriyaları və müasir öldürücü Y. pestis arasında qalan "keçid" ştammlar olduğu düşünülə bilər. Həqiqətən də bu "keçid" xəttdən gələn köhnə ştammlar Y. pseudotuberculosis ilə ciddi bənzərlik göstərsə də eyni zamanda texniki olaraq Y. pestis növünü də təmsil etdiyini söyləyə bilərik. Köhnə ştammlar bu unikal genetik xüsusiyyətləri sayəsində, Y. pseudotuberculosis-dən təkamülləşərkən bakteriyanın yeni mühitlərə necə adaptasiya ola bildiyi mövzusunda əhəmiyyətli məlumatlar verə bilər.

Gözlənilməz şəkildə, bu köhnə ştammların da müasir Y. pestis bakteriyasının siçanlarda yaratdığı pnevmonik taundan ayırd edilə bilməyəcək şəkildə bir pnevmonik taun yarada bilmə qabiliyyətləri olduğunu kəşf etdik, ancaq bunun üçün bakteriyaların Pla adlı zülalı tənzimləyən genə sahib olması lazımdır. Y. pestis-ə xas olan Pla növün təkamülünün ilk mərhələlərində meydana çıxmışdır.

Y. pestis-in demək olar ki bütün köhnə ştammlarında Pla geni vardır. Lakin Pla-nın əldə edilməsindən əvvəlki zamanlardan gələn bir neçə köhnə Y. pestis nümayəndəsi də hələ mövcudddur. Pla geni olmayan bu ştammların pnevmonik tauna səbəb ola bilmə qabiliyyətini yoxladıq və bunun baş vermədiyini gördük. Ancaq Y. pestis bu geni əldə edən kimi bakteriya pnevmonik taun törətməyə başladı. Keçmişdəki və indiki Y. pestis arasında çoxlu sayda fərqlilik olsa da yalnız bir dəyişiklik bakteriyanın ölümcül patogen olmasını təmin etmişdir. Yəni Y. pestis Pla geninə daha əvvəllər sahib olsaydı pnevmonik taun törətmək qabiliyyətini də daha əvvəl əldə edə bilərdi.

İkinci, Yoluxuculuğu Artır!

Ancaq məsələ burada bitmir. Məlum olmuşdur ki, köhnə ştammlardan fərqli olaraq Y. pestis-in bütün müasir ştammlarının müvafiq genində Pla-da bir aminturşu dəyişikliyi yaradan mutasiya mövcuddur. Bu dəyişiklik Pla zülalının funksiyasını az miqdarda dəyişdirsə də mutasiya köhnə və ya müasir fərq etmədən Y. pestis-in pnevmonik tauna səbəb ola bilmə qabiliyyəti ilə əlaqədar heç bir rol oynamır.

Gözlənilməz şəkildə, bu modifikasiya yoluxmuş birə və ya gəmirici dişləməsindən sonra Y. pestis-in sahib orqanizmdə daha dərin toxumalara yayılmasına və bubonik taunun xarakterik əlaməti olan böyümüş limfa düyünlərinin meydana çıxmasına səbəb olmuşdur. Bu da Y. pestis-in ən başda bir tənəffüs sistemi patogeni olduğunu və invaziv (daxilə sirayət edən) infeksiyalar yarada bilmə qabiliyyətini isə daha sonra qazandığını göstərir.

Bu kəşf sayəsində taunun necə təkamülləşdiyi mövzusundakı düşüncələrimiz dəyişə bilər. Pnevmonik taunun Y. pestis-in "silahları" arasına əlavə olunması və bakteriyanın ağciyəri hədəfə alma qabiliyyəti görüldüyü kimi yoluxucu bir patogen olmasından daha əvvəl reallaşmışdır. Araşdırmalarımız göstərdi ki, Pla geninin qazanılması və pnevmonik taun törətmə xüsusiyyəti 1500 - 5000 ildən əvvəl meydana gəldi. Ancaq aminturşu modifikasiyası 1500 il əvvəl baş verdi və bu da Y. pestis-in daha ölümcül olmasını təmin etdi. Y. pestis-in Yustinian Taunu zamanından və sonradan gələn bütün ştammlarında Pla-nın ölümcül modifikasiyası varkən ondan əvvəlki zamanlardakı ştammlarda bu mövcud deyil.

Əldə etdiyimiz nəticələr kiçik bir aminturşu dəyişikliyi ilə Y. pestis-in yalnız yerli epidemiyalar yaradan bir bakteriya olmaqdan çıxıb Yustinian Taunu və Qara Ölüm kimi pandemiyalar səbəbkarına çevrilməsinə aydınlıq gətirir.

Və bu nəticələr eyni zamanda digər tənəffüs yolu patogenlərinin də belə kiçik genetik dəyişikliklər nəticəsində əldə edə biləcəkləri xüsusiyyətlər mövzusunda qorxunc ehtimalları artırır.

Müəlliflər: Daniel Zimbler/Bakterioloq, Wyndham Lathem/Mikrobioloq-İmmunoloq (ABŞ, Northwestern University).
Yazını dostlarla bölüş

0 şərh var:

Post a Comment

 
Copyright © 2014 Həyatın Təkamülü • All Rights Reserved.
Distributed By MyBloggerThemes | Design By Templateure
back to top