В недавнем исследовании, опубликованном в PLoS Biology , исследователи показали, что особенности истории жизни патогенов помогают определить возраст людей, когда у них наибольшая вероятность заражения инфекционным заболеванием.

Фон

Экологические теории преемственности предсказывают направленное изменение состава сообщества. Виды-первопроходцы устанавливаются из регионального пула видов на основе признаков жизненного цикла, которые могут изменить нишевое пространство в сообществе, чтобы ускорить установление вторичных сукцессионных видов с отличающимися характеристиками. Таким образом, совокупность существующих видов способствует интродукции/росту одних видов и препятствует другим.

Облегчение может происходить за счет улучшения среды обитания или мутуалистических взаимодействий, тогда как сопротивление возникает за счет прямой конкуренции за ресурсы или деградации пригодности среды обитания. Оборот видов происходит, когда рост существующих видов со схожими чертами жизненного цикла сокращается до такой степени, что их заменяет новый набор видов с разными чертами жизненного цикла. Концепция оборота видов была успешно применена для изучения и понимания того, как микробиом человека влияет на определенные медицинские состояния.

Иммунная система и прошлые инфекции влияют на качество среды обитания для новых патогенов. Инвазивность и пригодность среды хозяина для вновь интродуцированных патогенов будет обусловлена ​​1) иммунной функцией отдельного хозяина, сформированной в результате прошлого воздействия болезней, и 2) популяцией хозяев, которые перенесли различные заболевания, но на их иммунные функции повлияли схожие факторы. способы.

Следовательно, популяция хозяев функционирует как совокупность взаимодействующих особей с отчетливой иммунной памятью, в совокупности образуя участок среды обитания. Микробиом популяции хозяина может препятствовать успеху новой инфекции из-за конкуренции за ресурсы внутри хозяина или из-за деградации среды обитания из-за прошлого воздействия патогена, вызывающего перекрестную защиту. И наоборот, преемственность среди патогенов может происходить за счет 1) оппортунистических вторичных инфекций и 2) иммунной амнезии, нарушения ранее полученной иммунной памяти.

Исследование и выводы

Gaia Herbs, Семена расторопши, 120 жидких растительных капсул Phyto-Caps

В настоящем исследовании исследователи выдвинули гипотезу о том, что заболевания, имеющие сходные черты жизненного цикла, могут с большей вероятностью возникать на тех же демографических стадиях жизни хозяев в популяции (а именно, в возрасте наибольшей распространенности). Авторы определили шесть характеристик-кандидатов, которые влияют на то, как инфекции успешно заражают людей с течением времени.

Шесть характеристик: 1) продолжительность инкубационного периода, 2) продолжительность инфекционного периода, 3) жизнеспособность возбудителя вне его хозяина, 4) физическое расстояние для передачи болезни между хозяевами, 5) как часто болезнь является оппортунистической, и 6) заболевание. изменчивость. Анализ теории преемственности был ограничен бременем болезней в развивающихся странах.

Авторы провели поиск литературы в Google Scholar и PubMed по этиологии и каждому из 30 инфекционных патогенов, чтобы найти оценки шести характеристик. Патогены были специально отобраны с учетом эпидемиологического разнообразия таксонов патогенов и механизмов передачи.

Для каждого патогена была введена качественная последовательная оценка, чтобы обобщить эффекты этих (шести) признаков и проверить способность прогнозировать средний возраст наибольшей распространенности данного заболевания. Линейная регрессия была выполнена на парных значениях, чтобы проверить, дает ли последовательная оценка достоверную корреляционную модель возраста наибольшей распространенности для каждого инфекционного заболевания.

Авторы обнаружили значительную корреляцию между последовательными баллами для 30 возбудителей и конкретными демографическими категориями в возрасте наибольшей распространенности каждого заболевания. Более того, классификация возрастных групп исключительно на основе последовательного балла также имела смысл. Это согласовывалось с гипотезой о некотором последовательном развитии экологии болезней в среде обитания человека-хозяина.

Пять болезней из 10 с наибольшими остатками регрессии (в абсолютных значениях) были инфекции, передающиеся половым путем (ИППП). Эбола показала самый большой остаток; предполагаемый возраст наибольшей распространенности лихорадки Эбола был обусловлен небольшим размером выборки и начальной динамикой после ее появления, а не долгосрочной сукцессионной моделью.

Повторение регрессионного анализа без ИППП и лихорадки Эбола дало гораздо более сильную корреляцию, предполагая, что концепция теории преемственности может быть использована в дискуссиях об экологии болезней. В качестве альтернативы, применение репродуктивного числа каждого патогена в качестве коррелята для возраста наибольшей распространенности не дало значимого прогноза.

Выводы

Таким образом, результаты показывают, что динамику инфекций в сообществе следует рассматривать более широко при обсуждении здоровья и болезней человека. Хотя это и не идеально, последовательная оценка дала важную информацию о возрасте наибольшей распространенности. Важным будущим шагом будет повторение текущего анализа в условиях современных медицинских учреждений, особенно в развитых странах, и изучение того, приводят ли одни и те же этиологические признаки к сходным сукцессиональным признакам.