Болезни развиваются каждая по-своему, но иногда пути развития бывают похожими, а иногда – противоположными. Это наводит на мысль использовать одну болезнь против другой. В числе прочих исследований новой вирусной инфекции COVID-19 изучается и ее взаимодействие с «коллегами».
При изучении генетической предрасположенности к различным заболеваниям исследователи порой сталкиваются с тем, что одна и та же мутация приносит и вред, и пользу. Например, мы обнаружили, что определенная нуклеотидная замена в гене, связанном с биотрансформацией ксенобиотиков, повышает риск мозгового инсульта, защищая в то же время от рака.
Болезненная дружба
Подобный феномен укладывается в концепцию синтропных (притягивающих друг друга) и дистропных (отталкивающих друг друга) заболеваний.
Классическими примерами синтропных патологий являются артериальная гипертензия и мозговой инсульт, аутоиммунный тиреоидит и сахарный диабет, депрессия и болезнь Альцгеймера. В ряде случаев одно синтропное заболевание провоцирует развитие другого, но чаще оба имеют общие механизмы развития.
Например, четкая причинно-следственная связь прослеживается, когда гибель клеток миокарда вследствие ишемической болезни сердца приводит к развитию хронической сердечной недостаточности. А в случае с ожирением и сахарным диабетом 2-го типа главную роль играет скорее общность молекулярных путей происхождения: оба патологических состояния связаны с однотипным нарушением работы метаболических систем организма.
Соперничество за больного
Более интригующей представляется ситуация с дистропными патологиями. При этом важно понимать, что дистропии — это не просто патологии с противоположными проявлениями: нет ничего удивительного в том, что человек не может одновременно иметь карликовость и гигантизм.
Противоположные симптомы зачастую сочетаются в рамках одной болезни, ярким примером чему является чередование маниакальных и депрессивных фаз при биполярном расстройстве, которое в ряде случаев так и называют — маниакально-депрессивный психоз.
Научный смысл и интрига тут заключаются в выявлении неочевидных пар дистропных заболеваний. Например, статистические исследования показывают, что два самых серьезных на сегодня заболевания, связанные со старением,— болезнь Альцгеймера и рак — практически не встречаются вместе. Точно так же больные бронхиальной астмой практически наверняка застрахованы от развития туберкулеза.
Поиски механизма конкуренции болезней
Причины, по которым ряд болезней не встречается вместе с другими, поддаются объяснению с переменной степенью успеха. Например, снижение костной плотности при остеопорозе и ее увеличение при остеоартрозе обусловлены противоположными видами активности клеток костной ткани, что дает исчерпывающее объяснению дистропности. В то же время схожесть иммунологических нарушений при бронхиальной астме и туберкулезе, а также ряд других объединяющих черт затрудняют выяснение природы их антагонизма.
Иногда выяснение причин, по которым два разных заболевания редко встречаются вместе, помогает совершенно по-новому взглянуть на механизмы их развития. Кроме того, фокусировка на тех молекулах, уровень которых отличается при двух дистропных состояниях, позволяет искать новые мишени для диагностики и разработки лекарственных средств.
Призрак общей закономерности
В общебиологическом контексте концепция дистропности дает почву для интересных научных абстракций.
Например, несовместимость двух заболеваний позволяет рассматривать каждое из них как избыточную адаптивную реакцию. Нельзя исключать, что, например, вытесняя предрасположенные к раку генотипы, эволюция способствовала появлению болезни Альцгеймера.
Точно так же ускользание опухолевых клеток от иммунологического надзора может быть связано с тем, что природа отсеивала особей со слишком активным иммунитетом, потому что они чаще гибли от аутоиммунных реакций.
Если подобные заявления звучат слишком смело, то можно привести более обоснованный пример с участием гипоксия-индуцированного фактора (ГИФ) (за его исследование в этом году дали Нобелевскую премию по физиологии и медицине), когда избыточная активность ГИФ помогает жадным до питательных веществ раковым клеткам быстрее расти и делиться.
Окончательный приговор панацеям
Эти и другие наблюдения рождают пессимистичный вывод о том, что в поисках спасения от одной хвори организм становится на верный путь в направлении к другой. Такой принцип создает весомые преграды для изобретения разного рода панацей, продлевающих жизнь. С другой стороны, понимание того, в каких случаях компромисс лучше, чем победа, может помочь в поиске стратегий профилактики и лечения ряда заболеваний.
В заключение стоит отметить, что проблемой дистропных и синтропных заболеваний особенно активно занимаются в нашей стране. Ведущие специалисты в этой области работают в Томске и Новосибирске под руководством В. П. Пузырева, Е. Ю. Брагиной, М. Б. Фрейдина и их коллег. Весомый вклад в изучение этой проблемы вносят также специалисты из Курска и Белгорода. Например, изучением упомянутого в самом начале гена биотрансформации ксенобиотиков я еще студентом занимался в НИИ молекулярной эпидемиологии и генетики Курского медуниверситета под руководством Ольги Юрьевны Бушуевой.
Конкуренция инфекций
И наконец, в свете последних событий стоит упомянуть о важной роли синергизма и антагонизма у инфекционных заболеваний. Многие из них притягивают друг друга: например, ВИЧ по очевидным причинам увеличивает риск заражения микобактерией туберкулеза и рядом других возбудителей. Явление же антагонизма между инфекциями — более известный феномен, и он успешно используется в медицине с 1917 года, когда Юлиус Вагнер-Яурегг разработал метод лечения сифилиса путем умышленного заражения пациентов малярией (надо только уточнить, что малярийная терапия основана не на прямом антагонизме между плазмодием и трепонемой, а опосредована пирогенной реакцией организма человека). К счастью, после обнаружения Александром Флемингом антимикробных свойств продуктов жизнедеятельности грибов Penicillum терапия инфекционных болезней стала более гуманной. С тех пор во всем мире химическое оружие микроорганизмов, с помощью которых они конкурируют за среду, называется врачами природными антибиотиками и используется для лечения бактериальных инфекций.
Что касается наиболее животрепещущей темы этого года — COVID-19, на настоящий момент нет данных о том, чем бы можно заразиться, чтобы спастись от возбудителя этой болезни вируса SARS-CoV-2. Взаимодействие с другими микроорганизмами у него ограничивается увеличением риска развития бактериальной инфекции или суперинфекции, вызванной другими респираторными вирусами.
