У цьому підсумку розглядаються зростаючі концептуальні та емпіричні зв'язки між екологією хвороб та екологічною імунологією. Описує можливі наслідки злиття цих двох областей, включаючи роль суперрозповсюджувачів та ключових господарів при інфекційних захворюваннях, вплив факторів навколишнього середовища, самопочуття пацієнта як імунологічного фактора, а також наслідки та імунні процеси асоційованих інфекцій.
Особи, які поширюють захворювання в мережі краще середнього, вважаються супер-розповсюджувачами. Найвідомішим суперпоширеним черевним тифом була Мері Маллон, відома як Мері, яка, будучи шеф-кухарем, за свого життя заразила щонайменше 54 людини як безсимптомний носій Salmonella enterica Typhi.
Супердисемінатори характеризуються правилом 20/80, тобто 20% людей у популяції відповідають за 80% інфекцій. Це явище характерне для макропаразитів після негативного біноміального розподілу, а також для кору, віспи та пневмонії серед інших захворювань людини, що передаються безпосередньо, або особливо для початкової фази епідемії ГРВІ (важкий гострий респіраторний синдром) у Південно-Східній Азії.
Оскільки ці господарі відповідають за переважну більшість інфекцій, їх очевидною метою є боротьба з інфекційними захворюваннями та значний інтерес для громадського здоров'я.
Суперпрепарати характеризуються кращим зараженням або розповсюдженням збудника, часто без будь-яких симптомів, або частішим або повторним контактом зі сприйнятливими особами. Подальша робота над ними повинна бути зосереджена на таких питаннях: (i) які імунні процеси сприяють підвищенню інфекційності або безсимптомному статусу носія; (ii) чи визначають фізіологічні ознаки хазяїна (наприклад, патогенна толерантність) супервектори.
Інфекція Мері Меллон в мережевій моделі
В системах хвороб дикого типу було показано, що причини більшої частини передачі паразитів викликають зростаючий інтерес до імунологічних процесів статевозрілих чоловіків як ключових господарів, тобто інфекцій, пов'язаних із статтю, що відповідають за різницю у сприйнятливості та передачі. За наявності імунологічних та поведінкових відмінностей, пов’язаних із рівнем тестостерону, продемонстрованим у чудовому експерименті Mougeot et al., Цей гормон може бути загальною рисою суперпоширевачів, пропонуючи ціль для дослідження процесів, необхідних для їх розуміння на межі захворювання екологія та екологічна імунологія.
Сезонність імунітету та сезонна динаміка інфекційних захворювань часто пов’язані між собою, проте прямий зв’язок між ними мало вивчений. Наприклад, було досліджено, що пневмокальні респіраторні інфекції пов'язані з низьким рівнем ультрафіолетового випромінювання внаслідок кращого виживання патогенів або зміненого метаболізму вітаміну D людини через слабшу активацію Т-клітин. У будь-якому випадку залишається питання, чи можна, наприклад, сезонні епідемії грипу людини пояснити сезонними варіаціями імунітету господаря, впливом навколишнього середовища на збудника захворювання або швидкістю зараження.
Зростає переконання, що імунітет господаря демонструє щорічну циклічність. У дикій природі це пов’язано або зі змінами загрозливих захворювань з часом, або з оптимізацією імунітету та іншими сезонними завданнями (наприклад, розмноження, міграція). На основі вивчення мігруючих птахів, щоб описати складний причинно-наслідковий зв’язок між динамікою зараження та сезонними змінами імунної функції, імунологічні зміни слід вивчити щодо екологічно важливих збудників.
Немає сумнівів, що епідеміологічні наслідки змін температурно-залежного імунітету господаря у переважної більшості інфекційних агентів ще не вивчені, оскільки це може зіграти величезну роль у прогнозуванні наслідків коротко- та довгострокових змін клімату на динаміка захворювань.
Існує також компроміс між використанням "солдатів" імунної системи, що впливає на динаміку патогенних мікроорганізмів, тому ця область представляє інтерес як для імунології, так і для екології хвороб. Класичним прикладом цього є компроміс між реакціями T-хелпера 1 і T-хелпера 2 на адаптаційну імунну відповідь у хребетних - легше організм може ефективно боротися з внутрішньоклітинними або позаклітинними патогенами.
На прикладі одночасної зараження глистами та туберкульозом зубрів було показано, що імунодинаміка господаря також впливає на динаміку захворюваності популяції. Більш конкретно, у разі коінфекції, співвідношення Th1/Th2 визначали шляхом вимірювання циркулюючих ключових сигнальних молекул, цитокінів, тобто IFNγ стимулює внутрішньоклітинну реакцію Th1 (проти туберкульозної бактерії), тоді як відповідь Th2 проти макропаразита (глист). пригнічує шляхом зниження IL-10. Завдяки своєму впливу на імунну систему та коінфекції, цитокіни стали фокусом імунних процесів в організмі та між господарями, що робить їх корисними інструментами для майбутніх досліджень взаємозв'язку між екологічною імунологією та екологією хвороб.
По-людськи, хоча конкретний механізм зв'язку між глистовою інфекцією та ВІЛ/СНІДом є суперечливим, дослідження показують, що глистові інфекції та пов'язані з ними імунологічні зміни можуть лежати в основі передачі та наслідків різних мікропаразитарних захворювань.
Іншим ключовим напрямком інтеграції екологічної імунології та екології хвороб є поведінкові моделі, пов’язані з імунітетом в організмі та передачею між господарями („самопочуття пацієнта”), які слід конкретно та точно вивчати в майбутньому.
Практичні наслідки зв'язку між екологічною імунологією та екологією хвороб включають відкриття нових дослідницьких областей, наприклад, за допомогою генної інженерії, для опису механізмів розвитку патогенної стійкості в природних популяціях господаря.
Дізнавшись про вплив різних патогенних видів на імунітет хазяїна, можна було б розробити методи лікування, які покращують здоров’я господаря. Антропогенні фактори, такі як глобальне потепління та погіршення якості навколишнього середовища, впливають на широкий спектр живих істот, тому існує гостра потреба у спільних принципах у галузі імунітету та динаміки захворювань.
Перевірено: Pásztor Viktória dr.
Джерело: Екологія захворювання відповідає екологічній імунології:, розуміння зв’язків між імунітетом організму та динамікою зараження в природних популяціях - Функціональна екологія 2010 doi: 10.1111/j.1365-2435.2010.01753.x