Амёбы «рассказали» о древних пожарах в Сибири
Учёные и студенты Института экологии и географии СФУ проводят комплексные исследования, посвящённые восстановлению лесных экосистем северной тайги после пожаров. Результаты помогут спрогнозировать изменения высокоширотных экосистем Северного полушария в условиях изменяющегося климата.
Лесные экосистемы Сибири, сформированные в условиях многолетней мерзлоты, имеют особое экологическое значение для сохранения биоразнообразия и регулирования климата. Пожары в северотаёжных лиственничных лесах Центральной Эвенкии ранее происходили с интервалом 60–100 лет, однако фиксируемые в последнее время климатические изменения делают возгорания более интенсивными и частыми. Учёные СФУ анализируют восстановительную динамику северотаёжных лиственничников и дают оценку восстановительного потенциала криогенных лесных экосистем.
«Существование северотаёжных лиственничников поддерживается повторяющимися пожарами.— рассказала доцент кафедры экологии и природопользования Ольга Шабалина.Лиственница Гмелина — типичный пионерный вид, интенсивно возобновляющийся на гарях в первые 2–3 года после пожара. В дальнейшем интенсивность естественного возобновления резко снижается, но в зависимости от эдафо-ценотических условий оно может продолжаться до 7–8 и даже до 20 лет. В процессе восстановления живого напочвенного покрова на гарях происходит смена видового состава растительности, причём пионерные виды растений в покрове уступают место видам, способным длительно удерживать за собой территорию»,
Примечательно, что проанализировать, как проходит восстановление лиственничников зоны многолетней мерзлоты, учёным помогли раковинные амёбы — представители миниатюрной почвенной нанофауны.
«Восстановление растительного покрова, почв, комплексов почвенных беспозвоночных, изменения микроклимата и других компонентов экосистемы на гарях происходит в тесном взаимодействии.— отметила доцент кафедры экологии и природопользования Анна Гренадёрова.Мы изучили сопряжённую динамику растительности и сообществ раковинных амеб на лиственничных гарях разного возраста, образовавшихся после сильных устойчивых пожаров, приведших к полному уничтожению растительного покрова»,
Мы изучили сопряжённую динамику растительности и сообществ раковинных амеб на лиственничных гарях разного возраста, образовавшихся после сильных устойчивых пожаров, приведших к полному уничтожению растительного покрова»,Учёные провели ризоподный анализ, изучив раковинных амёб. Этих существ можно использовать в качестве биоиндикатора состояния экосистем — они чутко реагируют на изменения режима увлажнения в почве, а раковины достаточно долго и хорошо сохраняются после отмирания амёб. Было установлено, что на начальных этапах заселения послепожарных мест доминируют исключительно мелкие, легко переносимые ветром ксерофильные виды. Во второй год после пожара количество видов амёб увеличилось вдвое, а плотность возросла в 20 раз. Развитие растительного покрова и подстилки на гарях вместе с улучшением гидротермического режима вызывает явные изменения в сообществах раковинных амёб — появляются более влаголюбивых формы.
По словам учёных, лиственничник считается восстановленным полностью через 25 лет после воздействия пирогенного фактора: об этом говорит хорошо развитый живой напочвенный покров и высокая плотность раковинных амёб (8140 экземпляров на грамм, количество видов достигает 21).
— резюмировала заведующая кафедрой экологии и природопользования, доктор биологических наук Ирина Безкоровайная.
«Многолетний мониторинг восстановительных послепожарных процессов позволяет дать комплексную оценку отклика растительности и ключевых групп живых существ, проживающих в почве, на совместное воздействие климата и пирогенного фактора в условиях многолетней мерзлоты. Можно также выявить факторы, обеспечивающие стабильность биологического потенциала почв. Наши исследования вносят существенный вклад в прогнозирование изменения статуса высокоширотных экосистем Северного полушария в условиях изменяющегося климата»,
В Калифорнии чудом спасли мужчину, мозг которого поедала амеба Победить инфекцию удалось с помощью экспериментального лекарства, найденного благодаря фонду главы Facebook и его жены
Окраска амебы Naegleria fowleri флюоресцентными антителами. Несмотря на то что Balamuthia и Naegleria являются очень далекими родственниками, заражение обеими амебами проходит сходным образом и чревато одинаково тяжелыми последствиями
Dr. Visvesvara / CDC
Врачи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско описали первый в истории случай успешного специфического лечения редкого инфекционного заболевания с крайне высокой смертностью. Речь идет о заражении мозга одноклеточной амебой Balamuthia mandrillaris — исторически летальность таких случаев составляла более 90%, и никакой специфической терапии для них не было. Используя в качестве метода диагностики современную технологию чтения ДНК, а также экспериментальное вещество, ранее не испытанное по таким показаниям, ученым удалось остановить инфекцию и вернуть человека к жизни.
Кратко историю клинического случая рассказывает журнал Science.
Заражение произошло на севере Калифорнии летом 2021 года. В одну из больниц штата поступил 54-летний мужчина с дезориентацией, нарушением речи и частичным параличом. После проведения томографии оказалось, что в его мозге начались масштабные повреждения неизвестной природы. Первичные исследования, целью которых было исключить такие варианты, как бактериальное или грибковое заражение, опухоль и туберкулез, ничего определенного не дали, и медикам пришлось сделать биопсию нервной ткани — проще говоря, отщипнуть у пациента кусочек мозга.
Эта довольно опасная (в случае с нервной тканью) процедура дала результат — после того, как было решено провести полное чтение ДНК из образца мозга. Это позволило сопоставить данные о генетическом материале в биопсии с последовательностью ДНК этой редкой амебы и таким образом надежно подтвердить факт инфекции.
Сама амеба Balamuthia mandrillaris, как и ее несколько более известная дальняя родственница, амеба Naegleria fowleri (Неглерия Фоулера), в норме обитает в почве и воде и ведет свободный образ жизни — то есть не является паразитом.
Однако очень редко она способна проникнуть в мозг. В случае неглерии это происходит в результате купания в теплой воде зараженных стоячих водоемов, когда амеба попадает в носовую полость ныряльщика, а затем через обонятельный эпителий проникает в обонятельные нервы и в конечном итоге переселяется в мозг. О путях заражения баламутией известно довольно мало — лишь то, что она проникает в организм при вдыхании и через открытые раны, при этом заражает не только мозг.
Одно из самых подробных и достоверных описаний инфекции мозга неглерией — от научно-популярного проекта Kurzgesagt
Kurzgesagt — In a Nutshell
Если заражение мозга уже произошло, организм оказывается против нашествия амеб практически беспомощным.
Одноклеточные начинают поедать клетки мозга вместо своей обычной пищи, почвенных и водных бактерий, а иммунная система в подавляющем большинстве случаев ничего не может с этим поделать. Из-за разрушения нейронов когнитивные функции человека постепенно деградируют, а массовое воспаление в мозге в конечном итоге приводит к смерти.
Обычные антибиотики в этом случае также бессильны, поскольку они действуют на бактерии и их очень специфичные «биохимические мишени» (на клеточную стенку, некоторые белки и так далее), но амебы бактериями не являются — это одноклеточные животные, которые с «точки зрения» антибиотиков не сильно отличаются от собственных клеток человека. Конечно, помимо антибиотиков существует большое количество сходных по функции (но не составу) противопаразитарных веществ, однако в случае как неглерии, так и баламутии все они малоэффективны.
«Медуза» в России теперь не только «иноагент», но еще и «нежелательная» организация. Этот статус — гораздо хуже прежнего.
Тем не менее мы продолжаем работать. Нас по-прежнему можно читать. Это безопасно. Здесь — все ответы на тревожные вопросы.Спасти пациента удалось только потому, что несколько лет назад исследователи из Калифорнийского университета и биолаборатории, спонсируемой фондом Марка Цукерберга и его жены Присциллы Чан, провели лабораторное тестирование библиотеки более чем из двух тысяч соединений на предмет их воздействия на баламутию. Одним из соединений, показавших в 2018 году «в пробирке» относительно неплохой результат, оказалось соединение класса хинолонов нитроксолин (nitroxoline). Это давно известное вещество не было зарегистрировано в качестве противопаразитарного агента и даже никогда не испытывалось в этом качестве на человеке. Однако в случае калифорнийского пациента врачам удалось получить экстренное разрешение Управления по пищевым продуктам и лекарствам (FDA) на его использование.
Для медиков и экспертов FDA это фактически был шаг отчаяния, так как все первоначальные попытки варианты терапии инфекции с помощью коктейля из 47 различных лекарств так и не увенчались успехом — в разных вариантах либо повреждения мозга продолжали прогрессировать, либо терапия была слишком токсичной для организма.
Нитроксолин, используемый обычно для лечения бактериальных инфекций (и терапии одного из видов рака мочевого пузыря), оказался неожиданно эффективен в борьбе с поедающей нейроны амебой — прогресс комбинированной терапии был замечен уже на 15-й день, и с тех пор состояние пациента не ухудшалось.
Тем не менее врачи подчеркивают, что ключевым элементом успеха стал даже не сам выбор лекарства, а именно подход к диагностике — использование технологии чтения ДНК для обнаружения крайне редкого инфекционного агента, с которым подавляющее большинство докторов не сталкивалось в практике за всю жизнь.
Редакция «Медузы»
Пляж Айовы закрывается после того, как посетитель заразился опасной для жизни амебой, поедающей мозг Айова.
Марлен Лентанг
Пляж Айовы был закрыт после того, как пловец, приехавший из другого штата, заразился опасной для жизни амебой, поедающей мозг.
Пляж на озере Трех огней в округе Тейлор был временно закрыт для купания в пятницу в качестве «меры предосторожности» после того, как у посетителя из Миссури была зарегистрирована редкая инфекция головного мозга, вызванная амебой Naegleria fowleri, сообщило Министерство здравоохранения штата Айова. в выпуске новостей.
Пациент был болен первичным амебным менингоэнцефалитом, или PAM, и проходил лечение в отделении интенсивной терапии, заявили в четверг представители здравоохранения штата Миссури.
Озеро Трех Огней в Бедфорде, штат Айова. Гугл«Это не заразно, но может быть опасным для жизни», — говорится в твите Департамента здравоохранения и обслуживания пожилых людей Миссури.
Тестирование для подтверждения присутствия Naegleria fowleri в Озере Трех Огней проводится совместно с Департаментом общественного здравоохранения штата Айова и Центрами по контролю и профилактике заболеваний. Процесс может занять несколько дней.
«Эксперты общественного здравоохранения твердо убеждены в том, что озеро является вероятным источником, но мы не ограничиваем расследование этим источником, потому что он не подтвержден.
Дополнительные общественные источники воды в Миссури тестируются», — сообщило Общественное управление штата Миссури. Об этом в пятницу сообщило министерство здравоохранения.
Naegleria fowleri — это «свободноживущая микроскопическая амеба», обычно встречающаяся в теплой пресной воде, такой как озера и реки, или, реже, в плохо хлорированных плавательных бассейнах или в нагретой и загрязненной водопроводной воде, согласно CDC.
Он обычно заражает людей, когда зараженная вода попадает в организм через нос и поднимается к мозгу, «где она разрушает мозговую ткань», говорится в сообщении Департамента здравоохранения Айовы.
Naegleria fowleri заражает людей, когда вода, содержащая амебу, попадает в организм через нос. Коллекция Смита / файл Getty Images 9По данным CDC, 0002 PAM «обычно смертелен», и в Северной Америке известно только пять выживших после PAM.Он не может передаваться от человека к человеку и не может заразиться при проглатывании воды, заявил CDC.
PAM является «чрезвычайно редким», и с 1962 года в Соединенных Штатах было выявлено только 154 известных случая, заявили представители здравоохранения штата Айова.
В сентябре 2020 года 6-летний мальчик умер после того, как был госпитализирован с амебой, поедающей мозг, в Лейк-Джексон, штат Техас. Считалось, что он заразился после игры на городской водной площадке.
В августе 2021 года 7-летний мальчик умер после заражения PAM после купания в озере Северной Калифорнии. В следующем месяце ребенок в Арлингтоне, штат Техас, умер после того, как заразился амебой в брызговике.
Симптомы ПАМ проявляются через один-девять дней после купания или контакта носа с загрязненной водой. Чиновники предупреждают пловцов обращаться к врачу, если они чувствуют сильную головную боль, лихорадку, тошноту, рвоту или ригидность затылочных мышц после входа в теплый водоем.
Официальные лица призывают посетителей пляжа снижать риск заражения, зажимая нос или используя зажимы для носа во время плавания, держа голову над водой во время занятий в воде и избегая входа в воду в периоды высокой температуры воды.
Марлен Лентанг
Репортер последних новостей
Мемуары: Амеба Протей: некоторые новые наблюдения о ее ядре, истории жизни и культуре | Journal of Cell Science
Skip Nav Destination СТАТЬЯ В ЖУРНАЛЕ|
01 декабря 1924 г.
Информация об авторе и статье
Онлайновый ISSN: 1477-9137
Печатный ISSN: 0021-9533
Copyright © 1924 by the Company of Biologist Ltd.
1924
J Cell Sci 9 0070 (1924) с2-69 (273): 119– 149.
https://doi.org/10.1242/jcs.s2-69.273.119
- Разделенный экран
- Взгляды
- Содержание артикула
- Рисунки и таблицы
- Видео
- Аудио
- Дополнительные данные
- Экспертная оценка
- Открой PDF для в другом окне
- Делиться
- Фейсбук
- Твиттер
- Электронная почта
- Инструменты
Получить разрешения
Иконка Цитировать Цитировать
- Поиск по сайту
Цитата
МОНИКА ТЕЙЛОР; Воспоминания: Amoeba Proteus: некоторые новые наблюдения за ее ядром, историей жизни и культурой.