Kuvatud on postitused sildiga mikrobioloogia. Kuva kõik postitused
Kuvatud on postitused sildiga mikrobioloogia. Kuva kõik postitused

laupäev, 2. märts 2024

Tuleviku looduslugu

 



Mikrobioloog Martin Blaser kirjutas oma raamatus „Missing Microbes: How the Overuse of Antibiotics Is Fueling Our Modern Plagues“, et ilma mikroobideta, ei saa me hingata ega süü, kuid ilma meieta läheb pea kõigil mikroobidel suurepäraselt.

Bioloog Rob Dunn ütleb oma viimases raamatus, et looduskeskkonnas, mis muutumas inimesele eluks sobimatuks, läheb enamikul liikidest paremini kui praegu.

Olen varasemalt lugenud Rob Dunni raamatut „The Wild Life of Our Bodies“ ja pannud teisedki tema raamatud lugemist ootavate nimekirja. Meeldiv oli seega leida Dunni viimast raamatut „Tuleviku looduslugu“ eesti keeles.


Allakriipsutatud kohti loetust:

Hiljuti ehitasid Michael Baym ja tema kolleegid Harvardi ülikoolist hiiglasliku Petri tassi, niinimetatud megaplaadi, mis oli jagatud sektoriteks. Megaplaadile pani Baym agarit, mis on ühtaegu mikroobide toit ja elupaik. Plaadi mõlemas välimises sektoris oli ainult agarsööde ja ei midagi muud. Igasse järgmisse sektorisse pandi üha suuremas kontsentratsioonis antibiootikumi. Seejärel lasi Baym megaplaadi mõlemas otsas lahti bakterid, et näha, kas ja kui kiiresti neil kujuneb võime antibiootikumide toimele vastu panna.

Alguses olid bakterid kaitsetud kui lambukesed. Katses jäljendati seda, mil moel me oma kehas haigusi tekitavaid baktereid antibiootikumidega hävitame. Eksperiment jäljendas seda, mil moel me aias herbitsiididega umbrohtu tapame. See jäljendas kõiki meetodeid, mille abil me üritame loodust tagasi lüüa alati, kui see meie ellu tungib.


Loodusliku valiku seadus ennustas, et kui mutatsiooni teel tekib uusi geenivaraiante, peaks bakteritel viimaks kujunema võime antibiootikumide toimele vastu panna. Ent selleks võib kuluda mitu aastat või kauemgi.

Kuid selleks ei kulunud aastaid. Selleks kulus 10 või 12 päeva. Baym kordas eksperimenti üha uuesti ja uuesti. Tulemus oli iga kord sama. Baymi katse on hirmutav. Katse on ühtlasi kaunis. Hirmutav on see, kui kiiresti kaitsetutest bakteritest saab jõud, mida meie hävitada ei suuda.

 


“Kogu Maa pinnale on vajutatud inimese võimu jälg.“ (Georges-Louis Leclerc 1778)

 

Tänapäeval tarbivad inimesed üle poole kogu Maa taimestikust, maa primaartoodangust. Ühe hinnangu järgi moodustavad üksnes inimkehad nüüd 32% Maa selgroogsest biomassist. Koduloomad moodustavad 65%. Kõigest 3% jääb teistele selgroogsetele, kümnetele tuhandetele luudega loomaliikidele.



Hinnangute kohaselt võib Maal tegutseda triljon bakteriliiki, pluss-miinus paar miljardit. Lugu ei lõpe samas bakteritega. Enamikul bakteritüvedel ja liikidel paistavad olevat spetsialiseerunud viirused, mida nimetatakse bakteriofaagideks. Nii on bakteriofaagiliike kümme korda rohkem kui bakteriliike. Kui palju täpselt, ei tea keegi. Kindlalt on teada, et enamikule liikidele pole veel nime pandud, neid pole kordagi uuritud ja neid ei mõisteta.

 

Uued parasiidiliigid võivad põllumajanduses tekkida ka siis, kui aretajad loovad uusi põllukultuure. 1960 aastatel lõid põllukultuuride aretajad eduka põllukultuuri triticale, nisu ja rukki hübriidi. Peagi tabas uut kultuuri ka uus haigus, jahukaste, mida tekitab uhke nimega parasiit Blumeria graminis triticale. See uus parasiit tekkis, kui nisul elav parasiit ristus rukkil elava priileivasööjaga.

Kõik uued ligiid, keda põldudel kohtame, ei ole kahjurid või parasiidid. Välja kujunenud on ka uut tüüpi umbrohud, mis jäljendavad põllukultuuride seemneid. Seetõttu külvavad põllupidajad need tahtmatult maha, vähemalt siis, kui seemneid kogutakse käsitsi.

Uusi kahjureid, parasite, umbrohte ja muid organismo, ke son meie põllukultuurides välja arenenud, ei nimetata alati uuteks liikideks. Mõnikord nimetatakse neid tüvedeks, teisenditeks või põlvnemisliinideks. Harilikult pole neil suurt vahet Need on kõigest põllumajanduse allharude peensused, mille abil hoitakse silma peal neil, kes meie toitu söövad või nendega võistlevad.

 


Londonis kolisid harilikud laulusääsed (Culex pipiens) 180. Aastatel metroosüsteemi. Sellest ajast on and maa peal elavatest sugulastest lahknenud sedavõrd, et mõned peavad neid nüüd eraldiseisvaks alamliigiks. Maapealsete liikide emased sääsed vajavad verd selleks, et muneda; maa-aluse liigi emased, kes tegutsevad paigus, kus toitu on vähem, seda ei vaja.

Kaks kuni kolm miljonit aastat tagasi muteerus ühe iidse inimeseliigi geen, mis toodab vere punalibledes olevat teatud tüüpi suhkrut, millesse üht liiki malaariaparasiit ühes ründefaasis tungib; mutatsiooni tõttu oli inimene selle iidse malaaria suhtes immuunne mitu miljonit aastat.

Ligikaudu 10000 aastat tagasi hüppas gorilladel malaariat tekitav parasiit kusagil Aafrikas inimesele. Parasiit kohanes inimese punaliblede ja tähtsate suhkrute puudumisega. See lahknes ühtlasi teistest ning viimaks kujunes välja uus parasiidiliik Plasmodium falciparum. P. falciparum-malaaria levis üle kogu Aafrika ega kavatsenudki peatuda.


 

Teadlased avaldavad uurimistöid, milles selgitavad mida tuleb teha. Nad peavad loenguid, avaldavad veel mõned uurimistööd, milles loobuvad oma tavapärasest teaduskeelest ja hoiatavad meid lihtsate sõnadega. Seejärel, kui mitte keegi neid ei kuula, asuvad nad taas tööle ja teevad omal käel, mida suudavad. Meie põllukultuure ründavad väga paljud liigid ja neid uurivad väga vähesed teadlased. Seetõttu järgneb üks katastroof teisele.

Põllukultuure hävitavaid parasiidiliike, kes pole veel kohale jõudnud kõikjale, kus nad elada saavad, on sadu.

Haigusi uurivad ökoloogid on juba aastakümneid teadnd, et kui looduslike ökosüsteemide lõhkumisega kaasneb suuremõõduline põllumajandustootmine – või kasvõi ainult loomade pidamine kõrvuti puurides – ja kogu maailma inimpopulatsioonide ühendamine, kujunevad välja uued parasiidid.

 

Inimese maokeskkond, mis vastsündinul on neutraalne, muutub esimesel eluaastal happelisemaks, sama happeliseks kui kalkunkondori magu. Mida hiljem inimesel terve mikrobioom välja kujuneb, seda väiksem on tõenäosus, et tal on olemas kõik mikroobiliigid, mda ta vajab esimestel ülitähtsatel nädalatel, kuudel ja aastatel.

 

Mitmekesisuse olulisusest.



Geneetiliselt mitmekesisemad meemesilaste kolooniad on vähem vastuvõtlikud haiguste suhtes. Ja teada on, et tarus elavad mesilaspered ei ole kahjuks enamasti geneetiliselt mitmekesised.

Looduses paaritub mesilasema mitme isasega ehk lesega ning seetõttu on nende järeltulijad ühes koloonias geneetilsielt mitmekesised. Üks mesilasema võib paarituda kaheksa või rohkema lesega. Tema järglastel on mitu geenivaraint, mida seostatakse parasiidiresistentsusega. Ent mesinikud ei paarita mesilasema harilikult mitme lesega. Seepärast on meemesilased geneetiliselt üsna homogeensed ning parasiit, mis nakatab pere ühe isendi, võib nakatada enamiku või koguni kõik mesilased. Niisugused homogeensed mesilaspered viiakse kokku aladele, kus tegutseb korraga meeletult palju mesilasi ning mis kubisevad parasiitidest. Teatud osal aastast söövad nad vaid üht asja – mandliõite nektarit. Üksluine toit kahjustab sageli nii inimeste kui ka mesilaste tervist. Meemesilased puutuvad tolmeldavatel põldudel pealegi tihti kokku pestitsiidide ja fungitsiididega. Kõige eelmainitu tõttu meemesilaste kolooniad hävivad.

 


Vähihaigete inimeste keemiarvis kasutatakse samuti üha rohkem biotsiide. Võib tunduda, et vähktõvel pole parasiitbakterite ega kahjurputukatega midagi ühist, kuid ka vähk võib muutuda resistentseks keemiaravi suhtes. Niiviisi tekivad ravile allumatud kasvajad. Inimeste biotsiidid on jätnud jälje peaaegu tervele elavale maailmale. Vajutame oma laia pöialt üha jõulisemalt looduse keerlevasse savisse.

Kui anname antibiootikume oma kariloomadele (sageli polegi neil tervisehäireid, kasutame antibiootikume lihtsalt kasvustimulaatoritena), teeme neistki justkui megaplaadid. Bakterid arenevad ja paljunevad antibootikumikeerises rahumeeli. Koguni meie haiglatest on saanud megaplaadid.

Resitentsed rakud, tüved ja liigid kasvavad segamatult kõigis meie ökosüsteemides. Me suisa soodustame nende kasvu ja arengut, kuna oleme teised liigid pannud kehvemasse seisu.

Sean Nee ettekanne:

Sean Nee oli ettekande ajal Oxfordi õppejõud: kui Maa elurikkust mõõta eluviisile, teatud ühendite lagundamise võimele või kasvõi pelgalt ainulaadsetele geenidele toetudes, on meie planeedil enamuses mikroobid. Imetajad, linnud, konnad, maod, ussid, merikarbid, taimed, seened ja muud hulkraksed liigid on ka tervikuna suhteliselt tätsusetud.





Elu evolutsioonipuu, milles on olemas kõik suuremad eluvormide oksad. Loomad on kõigest üks tagaviburiliste peenike oks. Selgroogsetel eraldi puuoksa pole. Selgroogsed on väike pung. Inimesed selle punga üks rakk. Inimkond on rakust väiksem üksus.


Nee mainis, et kõik kõige hullemad asjad, mida me Maale teha võime – tuumasõda, kliimamuutus, ulatuslik saaste, elupaikade kadumine ja muu – võivad mõjutada hulkrakseid liike nagu meie, kuid enamik evolutsioonipuu suuri põlvnemisliine nende tõttu tõenäoliselt välja ei sure. Paljud kõige ebatavalisemad põlvnemisliinid ja liigid elaksid meie rünnakute tagajärjel tekkinud oludes ilmselt hoopis paremini.


Neel oli õigus – Loodus ei ole ohus. See ei kao niipea. Loodus ei kao, kui peame looduse all silmas elu Maal, iidsete põlvenmisliinide mitmekesisust või elu jätkuvat arenemisvõimet. Ohus on need eluvormid, kellega meie kõige rohkem suhestume ja kellest sõltub meie ellujäämine. Ohus on liigid, keda me armastame ja vajame.

pühapäev, 17. oktoober 2021

Parasiidid või partnerid vol 7 - immuunsüsteemi rahuvalvajad

 


Dunn kirjutab, et aja jooksul on Weinstockil tekkinud arusaam, et soolestik vajab oma arenemisprotsessis parasiite. Ilma parasiitideta kasvab soolestik nagu taim ilma raskusjõuta. Raskusjõud oli kunagi taimede arenguetapil olulise tähtsusega, see aitab neil juured sügaval mullas hoida. Ilma raskusjõuta oleksid puujuured nagu Medusa juuksed igal pool laiali. Ja ka meie immuunsüsteem paistab ei arene korralikult, kui parasiidid täielikult puuduvad.

Keegi ei tea, mis täpselt toimub. Teada on, et kui kõik parasiidid eemaldada, kaldume olema rohkem haiged ja kui mõned tagasi panna, oleme tervemad.

Weinstockil on selle kohta spetsiifilisem arvamus, nagu ka paljudel teistel teadlastel. Mis automaatselt ei tähenda, et see on õige, kuid arvestades seda, mida me hetkel teame – on see võimalik.



Et parasiitide rollist paremini aru saada, vaatame immuunsüsteemi. Keha on kui riik, kus on kaks immunoloogilist relvastatud armeed. Üks võitleb ühte tüüpi vaenlaste, viiruste ja bakteritega; teine tegeleb teist tüüpi vaenlaste, nematoodide ja muude suuremate parasiitidega. Nad töötavad koos, ehkki mida rohkem kulub keha energiat ühele immuunsüsteemi osale, seda vähem on seda võimalik teisele kulutada.

Dunn märgib, et see on immuunsüsteemi hästi pealiskaudne selgitus, kuid aitab lihtsamalt ülevaadet anda.

Need kaks meie immuunsüsteemi osa on eksisteerinud enam kui 200 miljonit aastat. Haidel on need. Oravatel on need. Kaladel on need. Isegi mõnedel putukatel on selliseid osasid. Kõigil on neid, sest loomade suguvõsade pika ajaloo jooksul on iga põlvkond olnud täis parasiite, samuti baktereid ja viirusi. Meie parasiidid olid eeter, milles meie keha end mõtestas. Nende olemasolu on pikka aega olnud sama usaldusväärne kui raskusjõud. Siis see tuli, suur muutus. Inimesed hakkasid elama hoonetes ja kasutama tualettruume ning kõik on muutunud viimase paari põlvkonna jooksul.

Pikka aega mõistsime, et immuunsüsteem tervikuna hõlmab vaid kahte peamist tüüpi kaitsejõude, üks bakterite ja viiruste, teine suuremate parasiitide vastu. Kuid viimase viie aasta jooksul on ilmnenud selles loos probleem. Midagi jäi puudu, kuskil oli veel üks tundmatu. Teadlased avastasid, et kui parasiidid kehasse satuvad, siis immuunsüsteem lõpetas nende ründamise, kuid miks ja kuidas?



Tuleb välja, et me olime täiesti tähelepanuta jätnud immuunsüsteemi põhikomponendi - rahuvalvajad. Mida peaks keha tegema, kui parasiit on end meis kinnitanud ja esialgsed katsed seda välja saada on ebaõnnestunud? Nendega võib jäädagi igavesti võitlema. Seda juhtub ja sel juhul on keha immuunvastusest tingitud probleemid suuremad, kui ussi poolt põhjustatud probleemid. Ehk immuunsüsteemi reaktsioon põhjustab rohkem haigust, kui parasiit. Selles kontekstis võib organismil olla parem tegelikkusele järele anda -  uss on nüüd siin olemas ja keha õpib seda taluma.

Vastus näib viitavat ikka ja jälle ühte punkti - kui parasiit jääb kehas ellu, õpib keha sellega koos elama. Rahuvalverakkude meeskond kutsub parasiidivastased ründajad tagasi. Rahuvalvajad tasakaalustavad immuunvastust. Nad jätavad sellega kehale rohkem energiat, et võidelda kuskil mujal võidetava või virulentse vaenlase vastu.



Weinstock ja teised teadlased arvavad, et rahuvalvajad on nii meie evolutsiooniline lahendus kui ka kaasaegne probleem. Eeldatakse, et rahuvalvajaid toodetakse ainult siis, kui on olukorda, kuhu rahu tuua. Kui parasiite pole, siis rahuvalvajate meeskond nö kärbub ja kaob. Ründemeeskond aga on jätkuvalt ründamas. Ehk immuunsüsteem ründab, mida iganes see võõraks peab. Keha enda reaktsioonid tunduvad süsteemile kahtlased ja ta ründab. Ja rahuvalvajad, mis tavaliselt ründajaid tagasi kutsuvad, ei hakka tööle – need on liiga nõrgad.

Rahuvalvajate poolt kontrollimata võib meie immuunsüsteem meie kehaga lõputult võidelda. See võitlus kestab seni, kuni oleme haiged ja seejärel veel haigemad. Meie nahk läheb kärna. Meie sooled muutuvad põletikuliseks. Meie kopsud vilistavad ja varisevad kokku. See võitleb meie kehadega, kuni ei jää järele ühtegi võitjat.

Siinkohal on kaks arvamust: Weinstock arvab, et kui ta usse patsientide kehasse viis, hakkas nende keha tootma rahuvalvajaid, mis säilitasid rahu, takistades immuunsüsteemil usside ründamist. Ja kindlasti põhjustavad kidaussid (hookworms - kidausside munad on nakatunud inimese väljaheites. Kui nakatunud isik roojab õues (põõsaste lähedal, aias või põllul) või kui nakatunud inimese väljaheiteid kasutatakse väetisena, ladestuvad munad mulda. Seejärel võivad nad valmida ja kooruda, vabastades vastsed (ebaküpsed ussid). Vastsed küpsevad vormi, mis võib tungida läbi inimeste naha. Kidaussi nakatub peamiselt saastunud pinnasel paljajalu kõndides. Üht tüüpi kidaussi Ancylostoma duodenale saab edastada ka vastsete allaneelamise kaudu) oma probleeme, millest levinum on tõsisema infektsiooni korral vere kaotus ja aneemia.

Kuid üldiselt tunduvad need probleemid olevat minimaalsed nii üldises mõttes kui ka igavesti ussiga võitlemise kulude suhtes. Kui uss on hästi kinnitunud ja keha jätkab selle vastu võitlemist, raiskab keha energiat. Ja nii võib juhtuda, et rahuvalvajad pakuvad mehhanismi, mille abil soolestik tunnistab nö lüüasaamist ja samal ajal takistavad immuunsüsteemi pikaajalist rünnakut soolestikule. Rahuvalvajad hoiavad rahu. Ussid vallandavad omal moel selle rahu. See võib nii olla.

Teine variant, mis raamatu kirjutanud Dunnile endale meeldib: juba kaua aega on teatud, et parasiidid inimese soolestikus toodavad ise aineid, mis immuunsüsteemi maha surub. Parasiidid teevad seda, tootes aineid, mis matkib inimkeha enda poolt toodetavat. Umbes midagi sellist, et „halloo, siin on kõik hästi, pole vaja rünnata“.  On täiesti võimalik, et meie keha on arenenud sõltuma neist toodetavatest ühenditest, vähemalt teatud kogusest. Ja mitte et keha oleks neid vajanud kohe algusest peale. Kuid võib-olla on kehas arenenud tugevam immuunreaktsioon (rünnak), teades, et osa tema rünnakuvõimsusest surutakse maha. Ehk kui parasiidid on kohal, on immuunvastus „normaalne“, kui mitte, siis liiga tugev.

Võib ju täitsa olla ja kohe tuleb meelde kogu see krempel, mis hetkel on nii meil Eestis kui ka mujal eriti populaarane: boosti oma immuunsüsteemi, tugevda oma immuunsust ... olete siis kindel, et on piisavalt parasiite 😏 rahu hoidmas...naturalismi viimaste aastate saavutus on ju ka see, et iga haiguse põhjuseks parasiite pakutakse ja hästi palju parasiidivastast tõrjet tehakse. Mitte et inimene peaks kubisema parasiitidest - liiast on alati halb, kuid palju tehakse hetkel rutiinset, peaaegu igapäevast/nädalast puhastuskuuri. Covid on muuhulgas toonud palju imeravimi pakkujaid ja üks populaarsem naturalismi variant on hetkel Ivermektiin - parasiidirohi. Võetaks taaskord lehmale sobivaid doose. Kas tuleks nüüd eeldada, et autoimmuunhaiguste arv hakkab tõusma? Eks näis...

Peale Weinstocki on ka teadlasi, kes on pakkunud põhjuseks hügieenihüpoteesi – et keha vajab teatud kogustes „mustust“, et normaalselt funktsioneerida.

Tundub, et tähelepanu ei pöörata veel aga sellele, et mitte ainult meie immuunsüsteem ei arenenud sõltuma teiste liikide olemasolust. Vaid ka meie soolestiku kuju, ensüümid, mida me suus toodame, ja isegi meie nägemine, aju ja ka kultuur.

Kui teie immuunsüsteem ei ole teid õnnistanud allergiate, diabeedi, Crohni tõve või muude probleemidega, on teil olnud hea õnn, head geenid, hea ussike või kõik eelmainitud asjaolud kokku. Kuid paljudel on nende immuunsüsteemid pöördunud lõpuks nende eneste vastu. Kui teie oma seda teeks, on küsimus selles, mida peaksite tegema. Kas saaksite omale ussikese otsida ning  kas peaksite seda tegema?

Miljonid inimesed kannatavad autoimmuunhaiguste all. Ja paljud on niivõrd kehvas seisus, et neil ei ole kannatust oodata teaduse järele, mis alles arutleb, kuidas võiks turvaliselt paremaks minna. Dunn annab raamatus ülevaate kahest inimesest, kes iseseisvalt parasiitidest abi otsima hakkasid.



Debora Wade põdes Crohni tõbe. Ta oli juba lugenud Weinstocki töödest parasiitidega. Ta oli kõike lugenud ja kõike proovinud. Juba 20 aastat kõndis ta ringi teadmata, kuna on vaja jälle WC-sse joosta. Deobora oli jõudnud punkti, kus ta oli valmis proovima ükskõik mida. Ravimid, mida ta võttis, ei toiminud. Ka ta ise ei saanud töötada, ta oli haige, koju aheldatud kroonilise kõhulahtisuse, öiste higistamiste ja valulike tualetiskäikudega. Vahel ta sai süüa püreesuppi, vahel mitte. Ta oli lugenud, otsinud ja ei mäletanud enam kõiki nimesid rohtudel, mida ta oli juba proovinud. Weinstocki uuring köitis teda ja ta tahtis proovida – mitte, et parasiidid oleksid talle meeldinud aga mis oleks alternatiiv?

Ta tahtis omale tellida neid samu parasiite, mida kasutas Weinstock, kuid tuli välja, et USAs on nende tellimine illegaalne. Ja kui ta ka oleks leidnud võimaluse kaugemalt tellida, läheks see talle maksma 4700 dollarit 2 esimese nädala jao jagu. Ta kuulis uuringust Nottinghami Ülikoolis, Inglismaal. Nottingham oli alustamas parasiitidega  topeltpimedat uuringut Crohni tõve patsientidega. Debora sobitus uuringu osavõtjate hulka, kuid tal oleks tulnud Inglismaale 6x aasta jooksul. See oleks olnud mitte ainult kallis, vaid tema seisund ei oleks nii pikki lende vastu pidanud.

Ta leidis „eksperimentaalse“ ravi Mehhiko kliinikus 3900 dollari eest. Seal ei pakutud sea kidausse, vaid inimese omi. Sel Mehhiko kliiniku pidajal ei olnud küll arstilitsentsi, kuid Debora oli meeleheitel. Tema arst laitis selle mõtte igati maha – ei ole võimalik teada, kas see mida talle pakutakse on üldse kidauss, on see parasiit ise saastunud (näiteks mingite bakteritega) või mitte jpm.

Ja mis siis edasi sai...