Τα πιο θανάσιμα μικρόβια

Όσο πετυχημένος εξελικτικά και αν θεωρούμε ότι είναι ο άνθρωπος, δύσκολα μπορεί να ανταγωνιστεί την μορφή που κατάφερε να επιβιώσει στη Γή εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια: τους μονοκύτταρους μικροοργανισμούς.

 Μέσα στους αιώνες αρκετά στελέχη αναδύθηκαν σε πανδημίες που μάστισαν τον πληθυσμό. Το πιο πρόσφατο παράδειγμα ήταν η πανδημία του ιού του Εμπολα το 2014, που βάσει του WHO προκάλεσε τον θάνατο περίπου 4900 ανθρώπων, φθάνοντας τον συνολικό αριθμό νεκρών από την πρώτοεμφάνιση του το 1976 στους 6250.

 Ωστόσο, όση δημοσιότητα και αν απέκτησε, απέχει πολύ από τη θνησιμότητα ορισμένων από των πιο θανάσιμων παθογόνων της ιστορίας. 

Vibrio cholera

Μια από τις πιο γνωστές βακτηριακές λοιμώξεις της ιστορίας είναι η χολέρα. Οφείλεται σε μόλυνση από το βακτήριο Vibrio cholera, από μολυσμένη τροφή. Σοβαρά κρούσματα καταγράφονται από το 1800 στις περιοχές της Ρωσίας, Κίνας και Ινδίας, όπου οι συνθήκες υγιεινής ήταν φτωχές. Το βακτήριο προκαλεί έντονη διάρροια και συχνά οδηγεί σε θάνατο από αφυδάτωση και έλλειψη ηλεκτρολυτών.

Μία ιδιαίτερη ικανότητα του V.cholera είναι να κλέβει γενετικό υλικό, μεγέθους ακόμα και άνω των 150.000 ζευγών βάσεων (περίπου 150 γονίδια) από τα γειτονικά του βακτήρια. Το καταφέρνει αυτό μέσω της πρωτεΐνης T6SS, η οποία εκτινάσσει ένα εξάρτημα (σαν ψαροντούφεκο) με το οποίο αρπάζει πρωτεΐνες και τμήματα DNA και τα φέρνει μέσα στο κύτταρο. Έτσι μπορεί να προσαρμόζεται γρήγορα σε αφιλόξενα μίκροοικοσυστήματα, κλέβοντας το DNA οργανισμών που ζουν σε αυτά.

Ιός της γρίπης

 Ίσως ο πιο θανατηφόρος ιός που υπάρχει αυτή την στιγμή στη Γή να είναι ο κοινός ιός της γρίπης. Σε κάθε τυπική εποχή του ιού, οι θάνατοι παγκοσμίως μπορούν να φτάσουν έως και τους 500.000. Η θνησιμότητα και επιπολασμός της γρίπης γίνεται πολύ μεγαλύτερος σε περιπτώσεις πανδημίας, με την πιο γνωστή περίπτωση αυτή της ισπανικής γρίπης του 1918, που θέρισε περίπου 50 εκατομμύρια ανθρώπους. Ο ιός μολύνει επίσης και τους χοίρους και τα πουλιά.

Μπορεί να μεταφερθεί από τον χοίρο σε ανθρώπους και πουλιά, αλλά δύσκολο από πουλιά σε ανθρώπους. Εκτός από ρόλο ενδιαμέσου ξενιστή, ο χοίρος συμβάλλει στην αποθήκευση και την δημιουργία νέων στελεχών του ιού.

Ιός της ευλογιάς

Εξίσου θανατηφόρος ιός είναι ο ιός της ευλογιάς. Πρόκειται για πανάρχαιο ιό, καθώς πέραν από άφθονες ιστορικές αναφορές έχουν βρεθεί και σημάδια ευλογιάς σε μούμιες στην Αίγυπτο. Υπολογίζεται ότι και μόνο μέσα στον 20ο αιώνα προκάλεσε 500 εκατομμύριους θανάτους, κερδίζοντας τον τίτλο του πιο θανατηφόρου ιού στην ιστορία. Από την άλλη, είναι από τις λίγες ασθένειες που έχουν επαλειφθεί πλήρως, καθώς μετά από μία επίπονη και εντατική εκστρατεία, ο WHO ανακοίνωσε την ολοκληρωτική του εξαφάνιση το 1979.

Yersinia pestis

Η πιο γνωστή μολυσματική νόσος που έρχεται στο μυαλό του κόσμου είναι πιθανόν η πανώλη. Θέρισε την μεσαιωνική Ευρώπη, σκοτώνοντας το 30-60% του τότε πληθυσμού και έμεινε στη ιστορία ως ο μαύρος θάνατος (από το μαύρισμα των νεκρωμένων ακρών των θυμάτων της). Η μαύρη πανούκλα, όπως και άλλες μορφές της (Βουβωνική, Ιουστινιανή και σηψαιμική πανούκλα) φαίνεται ότι προκλήθηκαν από το βακτήριο Yersinia pestis. Το βακτήριο αυτό μπορεί να αλλάζει τα αντιγόνα επιφανείας του ώστε να αποφεύγει τον εντοπισμό από το ανοσοποιητικό.

Εγκαθίσταται και πολλαπλασιάζεται στους λεμφαδένες, οπού προσπαθεί να απενεργοποιήσει όποιο λευκοκύτταρο περνάει, γεμίζοντας το με τοξίνες. Όταν ο αριθμός των αντιγόνων αυξηθεί σημαντικά, το ανοσοποιητικό σύστημα υπεραντιδρά και σκοτώνει τον ίδιο του τον οργανισμό μέσα από ένα σηπτικό σοκ.

Mycobacterium tuberculosis

Το βακτήριο της φυματίωσης θεωρείται αυτή την στιγμή το πιο συχνό αίτιο θανάτου βακτηριακών λοιμώξεων.

Ο WHO υπολογίζει ότι τουλάχιστον το ένα τέταρτο με ένα τρίτο του παγκόσμιου πληθυσμού έχει μολυνθεί από αυτόν τον μικροοργανισμό, όμως στις περισσότερες περιπτώσεις δεν εμφανίζουν συμπτώματα. Η κατάσταση αυτή αποκαλείται λανθάνουσα φυματίωση και δεν μεταδίδεται. Ο μόνος κίνδυνος που υπάρχει είναι κάποια στιγμή η ενεργοποίηση του μυκοβακτηρίου να οδηγήσει σε κανονική φυματίωση, κυρίως κατά τα πρώτα χρόνια της μόλυνσης. Χαρακτηριστικό των μυκοβακτηρίων είναι η παρουσία ιδιαίτερων λιπιδίων στο κυτταρικό τοίχωμα που ονομάζονται μυκολικά οξέα (το βέλος στην παραπάνω φωτογραφία δείχνει την μυκολική στιβάδα ενός μυκοβακτηρίου, Srinivasan et al.). Τα οξέα αυτά προσδίδουν μια κηρώδη, υδρόφοβη υφή στη επιφάνεια τους και θεωρείται ότι βοηθούν στην προσκόλληση μεταξύ κυττάρων. Χάρη στα λιπίδια αυτά η δοκιμασία χρώσης κατά Gram δεν δίνει ορθό αποτέλεσμα (είναι θετικά κατά Gram, αλλά δίνουν πολύ ελαφρύ έως και καθόλου μπλε χρώμα) και αντί για αυτή χρησιμοποιείται η χαρακτηριστική δοκιμασία οξεοαντοχής.

Plasmodium falciparum

Όσο περίεργο και αν ακούγεται, το ζώο που προκαλεί τους περισσότερους θανάτους ετησίως δεν είναι ούτε κάποιο αρπακτικό όπως ο καρχαρίας, ούτε κάποιο δηλητηριώδες  όπως το φίδι, αλλά το γνωστό κουνούπι.

Αυτό οφείλεται στο ότι μεταδίδει την θανάσιμη ασθένεια της ελονοσίας. Αν και όλα τα είδη του γένους Plasmodium προκαλούν κάποια μορφή ελονοσίας, το P. falciparum προκαλεί την πιο θανατηφόρα μορφή της νόσου. Με ορισμένες έρευνες να υπολογίζουν ότι ευθύνεται για το θάνατο 50 δισεκατομμυρίων ατόμων καθόλη την ιστορία του ανθρώπου, ‘ίσως να είναι η πιο θανάσιμη ασθένεια που έχει υπάρξει ποτέ. Το πλασμώδιο εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα από το σάλιο του θηλυκού κουνουπιού (γένους Anopheles). Αφότου εισβάλλει στη κυκλοφορία, εγκαθίσταται στο ήπαρ και αρχίζει η αναπαραγωγή του. Η καταπολέμηση του μικροβίου είναι δύσκολη καθώς τα αντιβιοτικά δεν λειτουργούν στα πρωτόζωα και το πλασμώδιο συγκεκριμένα αναπτύσσεται και αναπαράγεται μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια του οργανισμού.

Ωστόσο, υπάρχουν φάρμακα για την καταπολέμηση της ελονοσίας, όπως είναι η κινίνη. Η ένωση αυτή επίσης  υπάρχει και δίνει την πικρή γεύση στο ποτό τόνικ, και μάλιστα οφείλεται για την ιδιότητα του να φθορίζει κάτω από υπεριώδες φώς (ένα φανταστικό εφέ για πάρτυ!)

TrueMed-ForLivingMore

Τα πιο θανάσιμα μικρόβια

Γιώργος Ζωχιός

Όσο πετυχημένος εξελικτικά και αν θεωρούμε ότι είναι ο άνθρωπος, δύσκολα μπορεί να ανταγωνιστεί την μορφή που κατάφερε να επιβιώσει στη Γή εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια: τους μονοκύτταρους μικροοργανισμούς.

Μέσα στους αιώνες αρκετά στελέχη αναδύθηκαν σε πανδημίες που μάστισαν τον πληθυσμό. Το πιο πρόσφατο παράδειγμα ήταν η πανδημία του ιού του Εμπολα το 2014, που βάσει του WHO προκάλεσε τον θάνατο περίπου 4900 ανθρώπων, φθάνοντας τον συνολικό αριθμό νεκρών από την πρώτοεμφάνιση του το 1976 στους 6250.

Ωστόσο, όση δημοσιότητα και αν απέκτησε, απέχει πολύ από τη θνησιμότητα ορισμένων από των πιο θανάσιμων παθογόνων της ιστορίας. 

Vibrio cholera

Μια από τις πιο γνωστές βακτηριακές λοιμώξεις της ιστορίας είναι η χολέρα. Οφείλεται σε μόλυνση από το βακτήριο Vibrio cholera, από μολυσμένη τροφή. Σοβαρά κρούσματα καταγράφονται από το 1800 στις περιοχές της Ρωσίας, Κίνας και Ινδίας, όπου οι συνθήκες υγιεινής ήταν φτωχές. Το βακτήριο προκαλεί έντονη διάρροια και συχνά οδηγεί σε θάνατο από αφυδάτωση και έλλειψη ηλεκτρολυτών.

Μία ιδιαίτερη ικανότητα του V.cholera είναι να κλέβει γενετικό υλικό, μεγέθους ακόμα και άνω των 150.000 ζευγών βάσεων (περίπου 150 γονίδια) από τα γειτονικά του βακτήρια. Το καταφέρνει αυτό μέσω της πρωτεΐνης T6SS, η οποία εκτινάσσει ένα εξάρτημα (σαν ψαροντούφεκο) με το οποίο αρπάζει πρωτεΐνες και τμήματα DNA και τα φέρνει μέσα στο κύτταρο. Έτσι μπορεί να προσαρμόζεται γρήγορα σε αφιλόξενα μίκροοικοσυστήματα, κλέβοντας το DNA οργανισμών που ζουν σε αυτά.

Ιός της γρίπης

 Ίσως ο πιο θανατηφόρος ιός που υπάρχει αυτή την στιγμή στη Γή να είναι ο κοινός ιός της γρίπης. Σε κάθε τυπική εποχή του ιού, οι θάνατοι παγκοσμίως μπορούν να φτάσουν έως και τους 500.000. Η θνησιμότητα και επιπολασμός της γρίπης γίνεται πολύ μεγαλύτερος σε περιπτώσεις πανδημίας, με την πιο γνωστή περίπτωση αυτή της ισπανικής γρίπης του 1918, που θέρισε περίπου 50 εκατομμύρια ανθρώπους. Ο ιός μολύνει επίσης και τους χοίρους και τα πουλιά.

Μπορεί να μεταφερθεί από τον χοίρο σε ανθρώπους και πουλιά, αλλά δύσκολο από πουλιά σε ανθρώπους. Εκτός από ρόλο ενδιαμέσου ξενιστή, ο χοίρος συμβάλλει στην αποθήκευση και την δημιουργία νέων στελεχών του ιού.

Ιός της ευλογιάς

Εξίσου θανατηφόρος ιός είναι ο ιός της ευλογιάς. Πρόκειται για πανάρχαιο ιό, καθώς πέραν από άφθονες ιστορικές αναφορές έχουν βρεθεί και σημάδια ευλογιάς σε μούμιες στην Αίγυπτο. Υπολογίζεται ότι και μόνο μέσα στον 20ο αιώνα προκάλεσε 500 εκατομμύριους θανάτους, κερδίζοντας τον τίτλο του πιο θανατηφόρου ιού στην ιστορία. Από την άλλη, είναι από τις λίγες ασθένειες που έχουν επαλειφθεί πλήρως, καθώς μετά από μία επίπονη και εντατική εκστρατεία, ο WHO ανακοίνωσε την ολοκληρωτική του εξαφάνιση το 1979.

Yersinia pestis

Η πιο γνωστή μολυσματική νόσος που έρχεται στο μυαλό του κόσμου είναι πιθανόν η πανώλη. Θέρισε την μεσαιωνική Ευρώπη, σκοτώνοντας το 30-60% του τότε πληθυσμού και έμεινε στη ιστορία ως ο μαύρος θάνατος (από το μαύρισμα των νεκρωμένων ακρών των θυμάτων της). Η μαύρη πανούκλα, όπως και άλλες μορφές της (Βουβωνική, Ιουστινιανή και σηψαιμική πανούκλα) φαίνεται ότι προκλήθηκαν από το βακτήριο Yersinia pestis. Το βακτήριο αυτό μπορεί να αλλάζει τα αντιγόνα επιφανείας του ώστε να αποφεύγει τον εντοπισμό από το ανοσοποιητικό.

Εγκαθίσταται και πολλαπλασιάζεται στους λεμφαδένες, οπού προσπαθεί να απενεργοποιήσει όποιο λευκοκύτταρο περνάει, γεμίζοντας το με τοξίνες. Όταν ο αριθμός των αντιγόνων αυξηθεί σημαντικά, το ανοσοποιητικό σύστημα υπεραντιδρά και σκοτώνει τον ίδιο του τον οργανισμό μέσα από ένα σηπτικό σοκ.

Mycobacterium tuberculosis

Το βακτήριο της φυματίωσης θεωρείται αυτή την στιγμή το πιο συχνό αίτιο θανάτου βακτηριακών λοιμώξεων.

Ο WHO υπολογίζει ότι τουλάχιστον το ένα τέταρτο με ένα τρίτο του παγκόσμιου πληθυσμού έχει μολυνθεί από αυτόν τον μικροοργανισμό, όμως στις περισσότερες περιπτώσεις δεν εμφανίζουν συμπτώματα. Η κατάσταση αυτή αποκαλείται λανθάνουσα φυματίωση και δεν μεταδίδεται. Ο μόνος κίνδυνος που υπάρχει είναι κάποια στιγμή η ενεργοποίηση του μυκοβακτηρίου να οδηγήσει σε κανονική φυματίωση, κυρίως κατά τα πρώτα χρόνια της μόλυνσης. Χαρακτηριστικό των μυκοβακτηρίων είναι η παρουσία ιδιαίτερων λιπιδίων στο κυτταρικό τοίχωμα που ονομάζονται μυκολικά οξέα (το βέλος στην παραπάνω φωτογραφία δείχνει την μυκολική στιβάδα ενός μυκοβακτηρίου, Srinivasan et al.). Τα οξέα αυτά προσδίδουν μια κηρώδη, υδρόφοβη υφή στη επιφάνεια τους και θεωρείται ότι βοηθούν στην προσκόλληση μεταξύ κυττάρων. Χάρη στα λιπίδια αυτά η δοκιμασία χρώσης κατά Gram δεν δίνει ορθό αποτέλεσμα (είναι θετικά κατά Gram, αλλά δίνουν πολύ ελαφρύ έως και καθόλου μπλε χρώμα) και αντί για αυτή χρησιμοποιείται η χαρακτηριστική δοκιμασία οξεοαντοχής.

Plasmodium falciparum

Όσο περίεργο και αν ακούγεται, το ζώο που προκαλεί τους περισσότερους θανάτους ετησίως δεν είναι ούτε κάποιο αρπακτικό όπως ο καρχαρίας, ούτε κάποιο δηλητηριώδες  όπως το φίδι, αλλά το γνωστό κουνούπι.

Αυτό οφείλεται στο ότι μεταδίδει την θανάσιμη ασθένεια της ελονοσίας. Αν και όλα τα είδη του γένους Plasmodium προκαλούν κάποια μορφή ελονοσίας, το P. falciparum προκαλεί την πιο θανατηφόρα μορφή της νόσου. Με ορισμένες έρευνες να υπολογίζουν ότι ευθύνεται για το θάνατο 50 δισεκατομμυρίων ατόμων καθόλη την ιστορία του ανθρώπου, ‘ίσως να είναι η πιο θανάσιμη ασθένεια που έχει υπάρξει ποτέ. Το πλασμώδιο εισέρχεται στο ανθρώπινο σώμα από το σάλιο του θηλυκού κουνουπιού (γένους Anopheles). Αφότου εισβάλλει στη κυκλοφορία, εγκαθίσταται στο ήπαρ και αρχίζει η αναπαραγωγή του. Η καταπολέμηση του μικροβίου είναι δύσκολη καθώς τα αντιβιοτικά δεν λειτουργούν στα πρωτόζωα και το πλασμώδιο συγκεκριμένα αναπτύσσεται και αναπαράγεται μέσα στα ερυθρά αιμοσφαίρια του οργανισμού.

Ωστόσο, υπάρχουν φάρμακα για την καταπολέμηση της ελονοσίας, όπως είναι η κινίνη. Η ένωση αυτή επίσης  υπάρχει και δίνει την πικρή γεύση στο ποτό τόνικ, και μάλιστα οφείλεται για την ιδιότητα του να φθορίζει κάτω από υπεριώδες φώς (ένα φανταστικό εφέ για πάρτυ!)

TrueMed-ForLivingMore