Пандемия COVID-19 показала, что человечество всё ещё мало знает о микроорганизмах и не в состоянии прогнозировать не только далекое, но и ближайшее будущее. Коронавирус, опасность которого поначалу была сильно недооценена, почти два года шествует по планете. Его распространению во многом способствует микробиологическая безграмотность человечества. О том, почему обучать микробиологии нужно, как письму или чтению, с самого детства и как наличие информации о бактериях и вирусах может обеспечить биологическую безопасность нации, рассказывает заведующая кафедрой физиологии растений, биотехнологии и биоинформатики Биологического института ТГУ, доктор биологических наук Ольга Карначук.
Микробов нужно знать «в лицо»
– Ольга Викторовна, нам с детства рассказывают о том, что вокруг живут вирусы и бактерии, они в большинстве своём плохие, но, как показывает практика, их никто особо не опасается. Почему?
– Потому, что о микробах мало рассказывать, их нужно показывать – и тогда картина мира у человека во многом изменится. До тех пор, пока вы не увидели микробов своими глазами, представить, что вокруг нас ежесекундно находятся миллионы бактерий и вирусов, не хватит воображения.
На самом деле человек не просто живёт среди микробов, он на 50 процентов сам из них состоит. Микроорганизмы живут на поверхности нашего тела, по сути, образуя «вторую кожу». Они есть внутри нас: кишечник человека фактически представляет биореактор, содержащий миллиарды бактерий. От их присутствия и состава зависит не только пищеварение. Микробы определяют иммунный статус организма человека и могут влиять на развития нейродегенеративных заболеваний, таких как аутизм или паркинсонизм. Более того, многие заболевания сейчас лечат путем подсаживания в кишечник «правильных» микроорганизмов.
Вместе с тем есть множество микробов-патогенов, в том числе способных грозить человечеству катастрофой. Знать о хороших и плохих микроорганизмах желательно как можно больше, и прививать это знание нужно с детского возраста, не только на уровне семьи, но и на уровне страны. На мой взгляд, это государственная задача, поскольку от микробиологической грамотности напрямую зависит здоровье нации. Это глобальная проблема, которая пока не осознана в полной мере, но есть учёные, которые об этом начали говорить ещё до пандемии.
Так, в мае 2019 года в одном из престижных международных журналов Environmental Microbiology появилась статья большой интернациональной группы учёных «The urgent need for microbiology literacy in society», в которой ведущие микробиологии Германии, Австрии, Испании, Португалии, Кореи и других стран говорят о необходимости образовывать каждого человека. Микробиологическая грамотность в обществе нужна как для информированного принятия личных решений, так и для разработки политики в правительстве, бизнесе и других областях. В условиях пандемии эта статья приобрела новое звучание.
– Как можно развивать грамотность населения? К примеру, в школе есть уроки биологии, на которых изучают микробов. Получается, этого недостаточно?
– Нужен более глубокий подход – специальные программы, которые реализовывались бы в детских садах, школах, вузах. Обязательный курс должен быть для всех, а не только для биологов. На уроках дети получают в основном теорию. Это не запоминается надолго, потому что ненаглядно. Нужно менять форму подачи информации.
К примеру, есть очень простые опыты для визуализации микроорганизмов, которые мы проводим со студентами. Достаточно сделать пару покупок в супермаркете – взять бутылку воды, пачку чая или печенья и высеять те микроорганизмы, которые есть на поверхности упаковки. Когда вы увидите под микроскопом все многообразие микробов, кишащих на каждой упаковке, вы будете мыть не только руки, но и бутылку с водой, прежде, чем ее открыть. Это может значительно снизить риски заражения различными инфекциями, включая коронавирус, кишечные заболевания и другие.
Фокус не в маске
– Ольга Викторовна, о мерах профилактики коронавируса сейчас много спорят. К примеру, о том, какие маски лучше «работают» – трёхслойные медицинские, тканевые или какие-то другие?
– Самое важно не то, из чего сделана маска, а её наличие и правильное ношение. Маска из любого материала выступает барьером для вдыхаемого и выдыхаемого потока воздуха, в котором могут содержаться вирусные частицы. Поэтому при её использовании даже если какое-то количество патогена от больного человека попадет здоровому, то их концентрация, или, как мы говорим, титр, будет значительно ниже, нежели без маски. Уже этот фактор может сыграть важную роль и защитить человека от заражения.
Причем, речь идет не только о коронавирусе. Другие инфекции тоже никто не отменял. Например, в нашем регионе неблагополучная ситуация по туберкулезу. Наряду с высокой заболеваемостью всё чаще встречаются лекарственно устойчивые формы. Ношение маски снижает риски в отношении этой и других инфекций. Но средство защиты эффективно только при правильном ношении – должны быть закрыты нос и рот. Мы же зачастую наблюдаем иную картину, что говорит либо о незнании правил, либо о пренебрежении ими.
«Огород» для мутаций
– Ольга Викторовна, пандемий в истории человечества было немало, но казалось, что чума и холера уже позади и массовых заболеваний не будет. Получается, что это большое заблуждение человечества?
– На самом деле опасность вирусных инфекций в мире сейчас значительно возросла. Причина в том, что на Земле очень сильно увеличилась численность населения и, в первую очередь, в Азии. Именно там находится «резервуар» – природные очаги многих вирусов, которые распространяются по миру.
Перенаселённость в Азии обеспечивает патогенам много «материала» для размножения. Вирусы быстро переходят от одного человека к другому и при этом изменяются. Получается такой «огород для мутаций» – оптимальные условия для появления новых штаммов. В последнее время было абсолютно ясно, что вирусная угроза нарастает, и то, когда опасный возбудитель придет из Азии, – просто дело времени.
– С учётом сложившейся ситуации и всё возрастающих рисков встаёт вопрос о мерах защиты. На протяжении многих десятилетий самым эффективным средством от многих инфекций считалась вакцинация. В ситуации с коронавирусом появилось немало её противников. Почему?
– Я думаю, одной из главных причин является непонимание, возникающее из-за незнания. Об этом, кстати, именно в контексте COVID-19 тоже есть очень интересная статья «Fostering critical engagement rather thanblind devotion’: calling for transdisciplinary microbiology research». Она вышла в журнале Environmental Microbiology в октябре 2021 года.
Её авторы говорят о том, что для принятия обоснованных решений относительно вакцинации и мер безопасности важно уметь критически оценивать информацию в этих областях. Однако люди, разбираясь в COVID-19 на микроуровне – то есть в повседневных разговорах и переживаниях, часто полагаются на эмоции и чувства, которые они приобретают в разговорах со знакомыми, а не на рациональные, фактические данные.
Как пишет автор, «судя по всему, есть целый мир, где имеет место индивидуальное осмысление и где научные, знания, основанные на фактах, проникают лишь в очень ограниченной степени, особенно в труднодоступные аудитории с низкой грамотностью, то есть в кругах, где люди не интересуются научными темами».
– Получается, что решением этой проблемы должно стать просвещение?
– В России определённо да. В Китае, к примеру, всё решается за счёт дисциплины. Там сказано «нужно надеть маску» – и это не обсуждается, все надели. Нужно вакцинироваться – выполнили. А у нас в стране, или, к примеру, в Италии менталитет совсем другой. Нужно, чтобы к людям пришло понимание. История человечества содержит множество наглядных примеров, когда справиться с эпидемией удавалось только за счёт вакцинации. Пожалуй, самым успешным и показательным опытом является борьба с оспой, от которой население Земли страдало около трёх тысяч лет.
Только в ХХ веке от этой чрезвычайно заразной вирусной инфекции погибло более 300 миллионов человек. Избавить жителей планеты от оспы удалось за счёт вакцинации. Сегодня эта инфекция считается полностью искоренённой.
Другой пример – борьба с бешенством и вакцина, изобретённая великим французским учёным Луи Пастером. В 1885 году он привил ею мальчика, укушенного бешеной собакой. Ребенок стал первым человеком, который не умер после контакта с возбудителем болезни. Этот факт, кстати, нашёл отражение в истории: во Франции до введения евро в обороте была пятифранковая банкнота с изображением Луи Пастера, приборов из лаборатории и статуи пастуха, спасающего ребенка от собаки.
Искоренить проблему заражения бешенством в мире пока не удалось. Во многом это связано с тем, что переносчиками возбудителя являются дикие животные – лисы, собаки, песцы, шакалы. Но в настоящее время наметился явный успех в борьбе и с этой тяжёлой инфекцией.
Благодаря новым технологиям, в том числе методам генной инженерии, появляются новые виды вакцин, которые позволяют эффективно обезопасить человека и животных.
К примеру, в Западной Европе (Швейцарии, Германии) ещё в 1970-е годы начали массово вакцинировать диких животных (лис, собак, в том числе енотовидных) от бешенства. Для этого была разработана вакцина в форме брикета-приманки. Её раскладывали в лесах и парках, на границах с населенными пунктами, где животные поедали приманку, таким образом проводилась оральная вакцинация. Причем, если эту вакцину съест другое животное, то вреда не будет. В России такой вид вакцинации тоже применяют, пока не повсеместно, но работа ведётся. Думаю, что в регионах эта практика со временем тоже будет внедряться.
Без преувеличения можно сказать, что вакцины изменили мир. В условиях возрастающих инфекционных рисков биологическая безопасность на планете и благополучие человечества во многом будет зависеть от этого способа защиты.
УЙТИ, ЧТОБЫ ВЕРНУТЬСЯ
Как показывает практика, отказ от вакцинации приводит к возвращению заболеваний, которые люди уже поспешили забыть. Ярким примером является вспышка кори. До изобретения вакцины корь уносила в среднем 2,6 миллиона жизней в год. Чтобы искоренить болезнь, иммунитет в популяции должен составлять не менее 95%. Антипрививочные кампании снизили этот процент и спровоцировали возврат болезни. Например, одна из вспышек произошла в 2015 году в США. Эпидрасследование показало, что первые заболевшие заразились корью в Диснейленде. В России вспышка кори случилась в 2018 году: число заболевших подскочило в 3,5 раза. Эксперты объясняли это возросшим сопротивлением населения вакцинации.