Аттенуация

[shvarz]

В вирусологии/эпидемиологии есть такое понятие - аттенуация. Оно появилось из идеи о том, что вирусу (или любому другому паразиту) не выгодна смерть его хозяина, потому что со смертью хозяина погибает и он сам. Отсюда было заключено, что вирус должен эволюционировать так, чтобы как можно меньше вредить своему хозяину. Такая эволюция и называется аттенуацией. Теория (несколько устаревшая на данный момент) гласила, что все паразитические организмы стремятся к этому оптимуму - где хозяин вообще не испытывает от паразита никакого дискомфорта.

Приведу самый известный пример аттенуации и ко-эволюции хозяина и вируса (его до сих пор можно найти в учебниках). В 1759 году в в Австралию завезли 24 кроликов, которые стали размножаться в геометрической прогрессии и разбредаться по континенту. Спустя два века их число достигло нескольких сотен миллионов.
Распространение кроликов по Австралии (по годам):


Для того, чтобы ограничить их численность, в 1950 году кроликов намеренно заразили вирусом миксомы (родственником оспы), который косил косых направо и налево, вызывая то ли 90%- то ли 99%-смертность. Это продолжалось несколько лет, в результате чего популяция кроликов в Австралии уменьшилась в 10 раз. Однако праздновать успех оказалось рано. Вирус довольно быстро аттенуировался и сегодня убивает всего 40% зараженных кроликов.

Забавно, что понятие аттенуации появилось (и часто до сих пор используется) из-за серьезной ошибки в понимании эволюции вирусов. И дело даже не в том, что большая часть уменьшения смертности кроликов вызвана тем, что эволюционировали кролики, а не вирус (выжили и размножились те, кто был устойчив к вирусу). Дело в том, что с точки зрения эпидемиологии вирусу не важно, насколько долго живет хозяин, а важно сколько новых хозяев он сумеет заразить за то время, пока хозяин не помрет. Казалось бы - одно и то же: чем более аттенуирован вирус, тем дольше хозяин с ним живет, тем больше шансов для вируса распространиться. Однако это не так. Аттенуация вируса влечет за собой снижение количества вируса в организме. Чем сильнее вирус аттенуирован, тем меньше у него шансов на то, чтобы перескочить из одного хозяина в другого, а именно это важно для выживания вируса в популяции хозяев. Поэтому оптимумом для вируса является не полная аттенуация, а некий средний уровень вирулентности, который максимизирует его шансы на распространение.

Что же на самом деле случилось с вирусом миксомы? Он вышел на тот уровень вирулентности, который был оптимален для популяции австралийских кроликов - достаточно высокий, чтобы распространяться при тесном контакте, но достаточно низкий, чтобы пережить зиму, когда кролики не тусуются большими стаями, а сидят по своим норкам. Что интересно, в Австралии сформировались даже разные подвиды этого вируса, отличающиеся степенью аттенуации. В более теплом климате, где зимы короче, а комаров больше (этот вирус может переноситься комарами) вирус более жесток и убивает больше кроликов. В холодном климате вирус более аттенуирован и большая часть кроликов переживает инфекцию, но это позволяет вирусу пережить зиму.

Кролики пораженные миксомой:


Вирусы под микроскопом:

Comments

[http://users.livejournal.com/nightblade_/]

Только наверное аттенЮация. :) В электротехнике есть аналогичное понятие.

[terrink.livejournal.com]

Угу, а еще есть понятие "аттеНЬЮация транскрипции". Это слово (в английском attenuation) само по себе означает "ослабление, затухание", и используется в разных научных дисциплинах. И транслитерируют его тоже по-разному.

[http://users.livejournal.com/nightblade_/]

Что такое attenuation и правила чтения я знаю, благо в англоязычной стране живу. НЬЮ там читается только, если вместо U воткнуть EW. :)

[shvarz.livejournal.com]

Да, термин очень общий, наверняка в каждой науке есть ему свое применение. А про написание - я биологическую терминологию на русском не помню совершенно.

[russian-o.livejournal.com]

Ну, ну! В смысле, аттеНУация. Так, по крайней мере, нас учил Дымшиц. Там, прабда, речь шла о молекулярке. Но, вообще, англоязычные термины по разному произносят. Есть люди, которые гиразу называют жиразой.

[lauerz.livejournal.com]

Если они сами собой размножились до количества сотен миллионов, то почему их не употребляли в пищу, и не экспортировали?

[terrink.livejournal.com]

Не успевали :). Они размножались быстрее.
Если серьезно, то их, вероятно, трудно было отлавливать на просторах Австралии.
"Меня позволено пинать, меня позволено сожрать, но перед этим, перед этим ты сумей меня поймать" (с)Сплин.

[lauerz.livejournal.com]

Сотни миллионов кроликов, и их невозможно было поймать? Там всей Австралии 7 миллионов кв. км, это значило бы минимум сотня кроликов на один кв. км. (если бы половина всей этой территории не была бы пустыней... в пустыне, предполагаю, кролики не живут, значит получается ~ минимум 200 кроликов на кв.км.) Там же пройти невозможно за этими кроликами. И что же, население их не ест и не ловит на продажу? Удивительно!

[terrink.livejournal.com]

Ну вы представьте. Сколько можно отловить кроликов из этих двух сотен на кв. километр? Ну десятую часть, ну максимум - треть. Если все бросить и только этим и заниматься всей Австралией ;) - половину. А толку? Они восстанавливают численность очень быстро.
А вирус должен был ликвидировать 90-99%.

[shvarz.livejournal.com]

Примерно так. Они даже раздумывали о том, чтобы поставить отлов и экспорт кроликов на коммерческую основу, но посчитали и решили, что спрос на крольчатину недостаточно велик. К тому же отлов и отстрел слишком трудоемки, чтобы быть рентабельными - мясо получается слишком дорогое по сравнению с фермерским. В той же Австралии, несмотря на такой избыток диких кроликов, существуют кроличьи фермы.

[var-log.livejournal.com]

Представьте себе квадратный километр. Это квадрат со стороной в километр. 10 стометровок в длину и ширину. Причем, в отличие от стадиона, отнюдь не ровной поверхности. Покрытой растительностью. Где-то там 200 кроликов. И они не сидят на одном месте в ожидании поимки, а хаотично перемещаются. Иногда находятся в норах.

С точки зрения непосвященного, которому покажут такой «квадрат» с 200-ми кроликами, их там просто нет. Только если случайно выбежит.

Мне вот интересно, а эта оспа больше никого не того?

[shvarz.livejournal.com]

Вроде бы нет, никого. Ее потому и выбрали - удобное биологическое оружие направленного действия :)

[var-log.livejournal.com]

Это пока. А как кролики кончатся?

[shvarz.livejournal.com]

Кролики бесконечны!

[alpas.livejournal.com]

очень интересно.
следует ли отсюда заключить, что знаменитое "сибирское здоровье" обусловлено не собственно крепостью иммунитета, а естественной ослабленностью вирусов?

[russian-o.livejournal.com]

"Сибирское здоровье" обусловлено привычкой сибиряков тепло одеваться, я думаю. Если это не миф. Это я вам как сибиряк говорю. Знаете поговорку? Сибиряк не тот, кто не боится холода, а тот, кто тепло одет.

[alpas.livejournal.com]

с этим я совершенно согласен, сам всегда тепло одет (тоже своего рода северный парень)
здесь я хотел свой вопрос (который сам по себе интересен) логично подвести к пользе закаляющих процедур. не высосана ли она из пальца в попытках приобщиться к легендарному "сибирскому здоровью"?

[russian-o.livejournal.com]

Польза закаляюших процедур, при правильном применении, сомнений не вызывает. Тут, даже, медецинская передача была, там показывали модные швейцарские клиники, где теперь проводят процедуры в холодных комнатах - загонят голышом на -30, минуты на 4. Говорят, помогает при многих заболеваниях, боли в спине снимает, например. Сомнение вызывает желание сибиряков закаляться. Я вот, холод терпеть не могу, ибо знаю, что такое мерзныть по-настоящему.

Вот если из парилки, да в сугроб! Это да... Люблю!

[lestp.livejournal.com]

Paul Ewald об этом пишет. Инфекции, которые могут распространяться только при ходячем активном хозяине (типа венерических заболеваний), со временем становятся более безвредными. Говорят что когда сифилис только появился, это было гораздо более жестокое заболевание, от которого человек распадался на куски буквально в считанные месяцы. То же и со СПИДом - изначально было несколько strains, в частности один очень злобный, убивавший хозяина за несколько месяцев - но распространился другой, гораздо более медленный.
А инфекции, которым для распространения не нужен ходячий разносчик (например, передающиеся через насекомых - тиф, малярия, чума), могут себе позволить быть очень вирулентными.

[shvarz.livejournal.com]

О, я не знал о таком! Судя по статье в вики, он доводит идею вирусов, как источников болезни, до абсурда.

А что за очень злобный подвид HIV? Я о таком не слышал.

[lestp.livejournal.com]

Про подвид HIV я читал в The Coming Plague - сейчас нет книжки под рукой, поэтому подробнее не могу сказать.

А Эвальд много всего написал, я кажется читал вот это (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=15081500&ordinalpos=5&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum).

[lestp.livejournal.com]

The Coming Plague talks about HIV subtype D, a primary subtype in Uganda, Tanzania, Rwanda.
"As many as 12% of those infected with subtype D progressed from asymptomatic infection to full AIDS in less than 12 months."

[shvarz.livejournal.com]

Сейчас ничего такого не слышно. Возможно это было одно из ранних исследований, которые были ограничены малым количеством пациентов и потому полученные результаты не были статистически достоверными. Разница в болезни между подтипами есть, но она не очень велика. В Африке самый распространенный подтип - А, за ним идут C и D, но отстают не очень сильно. А то, что в цивилизованном мире распространился именно подтип B - похоже просто дело случая.

[lestp.livejournal.com]

взгляните (http://www.google.com/search?hl=en&q=hiv+subtype+d)

может быть, он с тех пор аттенюировался? :)

[shvarz.livejournal.com]

Более корректно искать вот так - там куда больше разных мнений.

Я как-раз сейчас обедал с женщиной, написавшей недавно обзор по этому поводу. Она сказала, что наметки на то, что D более патогенный, есть. Но не так чтобы разница была видна невооруженным глазом.

[shvarz.livejournal.com]

И да, возможно что аттенюировался.

[plasticine-owl.livejournal.com]

Я совершенный профан в биологии )), просто любопытно, следует ли отсюда, что если как-то искусствено ограничить возможности распространения вируса (т.е. для сделать так, чтобы для заражения 10 других особей нужно было бы протянуть не год, а, скажем, два), то со временем, он в результате эволюции станет более безвредным?

[shvarz.livejournal.com]

Да, именно это утверждает Ewald. На мой взгляд, это слишком упрощенный подход. Впрочем, я совсем не знаком с его работами - возможно всякие нюансы там обыгрываются.