Симптомы болезни помогают возбудителям распространяться среди певчих птиц

Автору «Острова сокровищ» Роберту Луи Стивенсону приписывают создание фразы «Вы не можете приготовить омлет, не разбив яиц». Для нас, людей, это теперь клише. Для патогенов это слова, которыми нужно жить. Точнее, распространялся мимо.

Как и все живые организмы, патогены хотят процветать. Однако, помимо клеточного размножения, лучшее будущее для них связано с перемещением от хозяина к хозяину. Думайте о каждом хосте как о яйцах Стивенсона, невольно ожидающих, чтобы их треснули, если не разбили (имеется в виду плохо). Вот почему патогены — от конъюнктивита, широко известного как конъюнктивит, простуды или такого тяжелого заболевания, как COVID-19, — заражают своих хозяев: иногда распространение становится возможным только путем изгнания через опухшие красные глаза; кашель или чихание, или прохождение через телесные жидкости, по словам биолога Технологического института Вирджинии Даны Хоули.

«Для патогена «распространение» является его ключевой формой размножения. И когда мы думаем о том, почему патогены заражают своих хозяев, это долгое время оставалось загадкой, потому что сделать хозяина больным или заставить его умереть — на первый взгляд не лучший способ для патоген, чтобы иметь возможность распространяться. Очень больной хозяин останется дома и не будет взаимодействовать так много, как другие, что означает меньший потенциал распространения для патогена», — сказал Хоули, профессор кафедры биологических наук, часть Технологического института Вирджинии. Колледж науки.

Но вот предостережение: «Заставить ваших носителей чувствовать себя плохо может быть важно для передачи некоторых ваших копий из носителя, которого вы заражаете, в другого. Таким образом, существует компромисс для патогена», — сказал Хоули. «Заставить вашего хозяина чувствовать себя больным означает, что он может не взаимодействовать с таким количеством других носителей, как обычно, — это плохо для патогена — но когда они взаимодействуют, очень больной носитель, который кашляет или у которого опухли глаза, собирается с гораздо большей вероятностью распространит какой-либо патоген в своем теле. Это хорошо для патогена».

Используя тип певчих птиц, известных как вьюрки, популяции которых в природе подвержены конъюнктивиту, Хоули и группа исследователей из Технологического института Вирджинии и Университета Мемфиса в Теннесси показали, насколько легко эти патогены — в данном случае, форма конъюнктивита, распространенная у птиц, но безвредная для человека — распространенная. Они сделали это, не вызывая распространения самого возбудителя конъюнктивита от птицы к птице.

Вместо этого команда использовала УФ-флуоресцентные порошковые покрытия и отслеживала их, а не патоген. В ходе эксперимента птицы были разделены на три группы: здоровые, легкобольные и сильнобольные, все с конъюнктивитом, и каждая птица содержалась с четырьмя здоровыми товарищами по стае. Нанося порошковое покрытие вокруг внешнего глаза каждой птицы, но не внутри глаза, исследователи могли отслеживать, сколько порошка было распространено на товарищей по стае от птиц, которые были сильно, легко или не болели конъюнктивитом.

«На самом деле мы не отслеживали распространение конъюнктивита. Мы отслеживали распространение порошка в качестве модели вероятного распространения конъюнктивита», — сказал Хоули, который также является аффилированным членом Центра глобальных изменений Технологического института Фралина Вирджинии. и его Центр новых, зоонозных и переносимых членистоногими патогенов об исследовании, опубликованном сегодня в журнале Открытая наука Королевского общества.

Во время исследования птиц содержали в больших клетках, они делили кормушки и потенциально разбрасывали порошок своим товарищам по клетке. Согласно исследованию, поверхности питателя являются одним из основных путей перемещения пороха.

Хоули сказал, что на этом пути было несколько сюрпризов. Зяблики, испытывающие самые сильные симптомы конъюнктивита, гораздо реже ели, но, тем не менее, распространяли порошок с большей скоростью, чем легкобольные птицы, которые тратили больше времени на кормление.

«В нашей исследовательской системе выгоды от ухудшения состояния хозяина за счет увеличения отека глаз перевешивали затраты на то, чтобы заставить зябликов меньше есть и меньше взаимодействовать», — сказал Хоули. «Таким образом, в целом, этот патоген, вероятно, будет развиваться, чтобы причинять больше вреда птицам в природе, чтобы он мог распространяться с более высокой скоростью, но до определенного предела, потому что, если патоген убивает птицу немедленно, у патогена нет шанс распространиться вообще».

Человеческий фактор

Что все это означает для человека и распространение простуды или COVID-19 в кабинете врача или кинотеатре, или распространение конъюнктивита среди маленьких детей в детском саду или детском саду?

По словам Хоули, мантра «оставайся дома, если ты болен» актуальна как никогда. Это исследование предполагает, что симптомы делают распространение всего, чем вы инфицированы, гораздо более вероятным. И носите маску для лица — и не только для возможного распространения COVID. «Ношение масок, когда вы кашляете от какой-либо болезни, вероятно, может иметь большое значение для предотвращения распространения болезни», — сказал Хоули. «В случае конъюнктивита изоляция детей будет иметь ключевое значение, потому что маленькие дети просто не смогут мыть руки или избегать прикосновений друг к другу — исходя из родительского опыта».

Эволюция играет другую роль. Опять же, возбудители являются живыми организмами и подвержены законам жизни, включая эволюцию. «Это восходит к идее, что все надеялись, что COVID со временем станет мягче», — сказал Хоули.

«Наше исследование показывает, что воздействие на патогены сложное. С одной стороны, мягкость хороша для патогенов, если она держит вашего хозяина вне дома и в компании других — хорошо для распространения, но, с другой стороны, мягкость может Это означает, что ни один из патогенов не выходит из хозяина в другого, потому что ваш хозяин не кашляет и не откладывает столько патогенов на руки или другие поверхности. Таким образом, патогены во многих случаях будут иметь преимущество перед тем, чтобы вызвать у нас заболевание».

Другими словами, для людей действия здравого смысла могут помешать нам стать теми пресловутыми яйцами, о которых говорил Стивенсон.