Холера кратко: симптомы и лечение, признаки и диагностика заболевания

Кишечные инфекции и их профилактика — Городская Больница

К острым кишечным инфекциям огносят брюшной тиф, паратифы А и В, сальмонеллез, дизентерия, холера, инфекционный гепатит и др.

Кишечные инфекции характеризуются следующими основными признаками:

• фекально-оральным механизмом заражения, т. е. попадание возбудителя а организм происходит через рот, а возбудитель локализуется в кишечнике;

• пищевым, водным и контактно-бытовым путями передачи;

• поражением органов желудочно-кишечного тракта;

• осенне-летней сезонностью.

Источниками острых кишечных инфекций являются в основном больные люди и бактерионосители. Источниками сальмонеллеза могут быть больные животные или птица. Заражение кишечными инфекциями может происходить при контакте с больным или бактерионосителем, употреблении зараженной воды или инфицированных пищевых продуктов. Перенос возбудителей кишечных инфекций осуществляют мухи, тараканы и грызуны.

Возбудители кишечных инфекций устойчивы к различным воздействиям и длительно сохраняются во внешней среде, например в водопроводной воде – до 3 месяцев, на овощах и фруктах — от 5 дней до 14 недель. Пищевые продукты, особенно молочные и мясные, а также кулинарные изделия и холодные блюда являются наиболее благоприятной средой для возбудителей кишечных инфекций. В них микробы, прежде всего сальмонеллы и дизентерийная палочка Зонне, могут размножаться при температуре от 20 до 40 ^оС.

Брюшной тиф и паратифы. Возбудитель брюшного тифа – подвижная палочка из рода сальмонелл. Источником инфекции является только человек — больной или бактерионоситель. Инкубационный период при брюшном тифе может продолжаться от 7 до 25 дней, при паратифах — от 2 до 14 дней. Брюшной тиф может протекать тяжело с характерным тифозным состоянием, бредом, сыпью и привести к смертельному исходу. Паратифы А и В сходны с брюшным тифом, но протекают без тяжелой интоксикации и прогноз благоприятный.

Сальмонеллез. Сальмонеллез вызывается бактериями рода сальмонелл, широко распространенными в природе. Сальмонеллы являются возбудителями заболеваний у крупного рогато скота, свиней, домашней птицы и др. Основной источник инфекции — птица, особенно водоплавающая. Болеют также кошки, собаки, грызуны и др. Среди животных и птиц распространено носительство сальмонелл в кишечнике.

Всего известно около 2000 типов сальмонелл, более 100 из них патогенны не только для животных, но и для человека. Сальмонеллы устойчивы ко всем факторам среды, длительное время сохраняют жизнеспособность при замораживании и мариновании мяса. В пищевых продуктах они могут оставаться жизнеспособными многие дни и месяцы. В мясных, рыбных, молочных продуктах сальмонеллы хорошо размножаются, не изменяя при этом органолептических свойств продуктов. Оптимальной температурой для размножения сальмонелл является 30—37 °С. При температуре ниже 5 ^оС рост сальмонелл полностью прекращается. При температуре выше 50 °С размножение сальмонелл останавливается, при нагревании до 60 °С эти бактерии погибают через час, при 70 ^оС – через 30 мин, при 80 °С — через 10 мин, при кипячении — мгновенно.

Дизентерия. Возбудители дизентерии – дизентерийные палочки из рода шигелл. Источником их могут быть больной человек и бактерионоситель. В последнее время частая причина дизентерии — молочные продукты. Это связано с тем, что палочка Зонне способна размножаться и накапливаться в заквасочных культурах и молочных продуктах. Она сохраняется в молоке более двух недель, в сметане — 11-86 дней, на овощах и фруктах 3—8 дней. Дизентерия Зонне часто имеет легкое, стертое течение, и у многих переболевших людей при самолечении формируется бактерионосительство.

Водный путь передачи инфекции свойственен главным образом дизентерии Флекснера, а контакто-бытовой — дизентерии Григорьева—Шига. Опасность представляет употребление продуктов, не проходящих тепловой обработки перед употреблением, — овощей, фруктов и ягод, инфицированных больными и бактерионосителями или зараженной почвой. При кипячении воды, молока, при тепловой обработке продуктов дизентерийные палочки быстро погибают.

Длительность инкубационного периода при дизентерии колеблется от 1 до 7 дней (чаще составляет 2—3 дня). Заболевание развивается остро, стул учащается до 10—12 раз в сутки, в испражнениях появляется слизь и кровь. Возможно развитие хронических форм дизентерии.

Холера относится к числу особо опасных инфекций. Возбудители холеры (вибрион азиатской холеры и вибрион Эль-Тор) длительно сохраняют жизнеспособность в окружающей среде, особенно в пресной и морской воде. Источник инфекции – только человек. Вибрионы холеры попадают в окружающую среду с выделениями больных типичными или стертыми формами холеры, а также от выздоравливающих и вибриононосителей. Ведущим фактором передачи холеры является водный.

Инкубационный период холеры колеблется от нескольких часов до 5 дней, чаще составляя 2—3 дня. Заболевание начинается внезапно. Характерными симптомами холеры являются понос в виде рисового отвара, судороги икроножных мыши, многократная обильная рвота, обезвоживание организма. При тяжелых и молниеносных формах заболевания летальность может быть высокой. При холере Эль-Тор часто наблюдаются стертые формы и бессимптомное вибриононосительство.

Вирусный гепатит А. Возбудитель относится к группе энтеровирусов. Источник инфекции — больной человек и вирусоноситель. Основным путем передачи вируса является фекально-оральный, но возможен парентеральный механизм передачи, предполагают возможность воздушно-капельной передачи. Наиболее восприимчивы к инфекции дети (после года) и молодежь. Инкубационный период гепатита А составляет в среднем 21—28 дней (от 7 до 50 дней). Симптомы болезни – слабость, тошнота, рвота, боли в правом подреберье, желтуха и др. Прогноз в основном благоприятный.

К острым кишечным инфекциям относят также другие вирусные диареи (вирусные гастроэнтериты): ротавирусная, паровирусная и пикорновирусная, способные передаваться от человека к человеку контактно-бытовым путем, а также с загрязненной водой или пищей. В пищевых продуктах размножение вирусов не происходит.

Принципы профилактики кишечных инфекций:

· высокий уровень благоустройства предприятия;

· строгое соблюдение санитарного режима уборки, дезинфекции, дезинсекции и дератизации;

· строгое соблюдение правил личной гигиены;

· своевременное выявление больных и носителей и их изоляция;

· соблюдение санитрно-гигиенических требований при производстве, хранении и реализации пищи и пищевых продуктов.

Александр Орлов. «Встреча Чумы с Холерой»

«Пандемия коронавируса с нами навсегда», — пугают нас с экранов телевизоров. Однако наши предки жили в условиях постоянных эпидемий веками. В том числе и в XIX веке, когда развитие медицины значительно ушло вперед, а общий уровень образованности населения оставался крайне низким. Поэтому, чтобы избежать вспышек эпидемии, требовалось доступным для населения языком объяснять сложные вещи. Тогда-то, 190 лет назад, Александр Орлов сочинил для простых людей сказку об одной из самых страшных болезней того времени — холере.

Холере времена покорны

«Меня поняли, поняли, что я есмь… но ты еще непроницаема. Самые опытные врачи, самые, так сказать, гении медицины, не могут утвердительно сказать, что ты есть. Меня узнали… но о тебе еще спорят… Хотя нас породили одни и те же разгневанные небеса, но ты — загадка, да и загадка-то премудреная; скажи, пожалуй, что такое ты, Холера?» — говорит Чума в сочинении А.А. Орлова «Встреча чумы с холерой». Книжка эта увидела свет в холерную эпидемию 1830 г.¹ Почти двести лет назад ситуация весьма напоминала нынешнюю: лучшие умы человечества тоже ломают голову над природой вируса, породившего пандемию.

Графоман и холера

Отечественное литературоведение невысоко оценивало Орлова, полагая, что А.С. Пушкин и В.Г. Белинский использовали этого графомана для сведения счетов с Ф.В. Булгариным. Однако его фигура привлекала их в связи со становлением «массовой литературы», с появлением читателя из народа. «Кстати о черни, — писал Н.В. Гоголь в 1831 г. Пушкину, — знаете ли, что вряд ли кто умеет лучше с нею изъясняться как наш общий друг Александр Анфимович Орлов»². Человек, умеющий говорить с обывателем на его языке и писать понятные ему «предохранительные афишки», оказался нужен московским властям, столкнувшимся с эпидемией холеры. Уже 7 октября 1830 г. они разрешили опубликовать «Встречу». Повесть «с невероятной быстротой распространилась по Москве и понравилась особенно простому народу», выдержав второе издание³.

Орлов был родом из духовного сословия, воспитывался дедом и бабкой. Последняя «в изобилии» снабжала мальчика сведениями «о ведьмах, о водяниках, о лесовиках, о дворовых». Дед-священник пытался развить у внука фантазию. Детскую привычку «видеть в каждой рощице нимф и дриад» у пылкого юноши не вытравило обучение в духовной семинарии и в московском университете (который Орлов не окончил)⁴. Живость его воображения способствовала интересным поворотам сюжетов, разнообразным замыслам повестей и романов, которые ради заработка начал писать Орлов и которые приобрели популярность в полуграмотной среде.

Труд писателя о чуме и холере.

Как предотвратить панику

Холера — бич XIX века. В начале столетия эта давняя обитательница долины Ганга вырвалась за пределы Индии и победно шествовала по миру, дойдя в 1830 г. до России. Эпидемии 1848, 1872, 1892 гг. показывают, что противохолерные средства искали долго, и болезнь оставалась угрозой мирового масштаба.

Первое же столкновение с ней вышло особенно тяжелым. Азиатскую гостью поначалу приняли за чуму. Пушкин признавал, что в 1830 г. в его воображении «холера относилась к чуме, как элегия к дифирамбу». Возбудителя болезни и фекально-оральный механизм заражения обнаружили не сразу. Только в 1910 г. микробиолог Н.Ф. Гамалея заявит: «Холерный сфинкс… разгадан».

Сам по себе вибрион холеры оказался безвредным, но выделяемый им токсин вызывал видимые симптомы заболевания: диарею, рвоту, обезвоживание организма, судороги и цианоз (синюшная окраска кожи и слизистых). Его жертвами в первую эпидемию стали брат царя Константин Павлович, командующий действующей армией И.И. Дибич и многие другие высокопоставленные лица, но уязвимыми, в основном, оказались социально незащищенные слои общества.

Популяризация знаний о холере начиналась в условиях ее быстрого распространения и высокой смертности. Коллективное ощущение угрозы приводило к тревоге и панике, рождало нелепые слухи об отравителях, сметало карантины, вызывая, как тогда писали, «печальные сцены» — вплоть до холерных бунтов. Врачи не могли помочь «благонамеренному начальству» разъяснительной работой с встревоженными народными массами.

Первым объяснением случившегося стало признание холеры Божьей карой за грехи. Орлов включает в повесть морализаторский компонент. Испорченную развратом природу человека он объявляет «матерью» холеры, а «нравственное развращение людей» — магнитом, влекущим ее. Однако пафос повести заключался в другом. «Медицина со всеми своими порошками, — сообщал автор от лица Холеры, — для меня не ужасна еще, ибо я еще не открыта, но опасно для меня необыкновенное попечение правительства с его предосторожностями». С учетом успеха повести у читателя из простонародья важно выяснить, какими же способами автор старался донести информацию о благих намерениях властей до деморализованного и потерявшего ориентиры обывателя.

В России борьба с той или иной эпидемией сводилась к молитвам, крестным ходам, оцеплениям очагов заражения, сжиганию тел и вещей зараженных.

В жанре видений

Писатель решил использовать широко известный в России жанр видений. Во второй половине XVII в. выросло число сообщений о людях, встречавших при измененных состояниях сознания (во «сне тонком») Богородицу или просто некоего «светлого мужа». Те были опечалены нарушением православными христианских заповедей и велели предупредить их о грядущем наказании. В число Божьих кар, как правило, входили моровые поветрия. В некоторых случаях (например, в «Сказании о древней иконе Успения Богородицы в селе Верх-Язвинском Соликамского уезда») эпидемическая тема получала дополнительное развитие: визионеру, устрашения ради, демонстрировали персонификации страшного мора.

В своей повести Орлов развивает это направление. У него главные персонажи — Чума и Холера: две женщины «вида чудовищного и величины необыкновенной» имели одинаковые змеиные головы и зияющие «на все стороны» «всепожирающие гортани». Различало же их наличие у Холеры «смертоносного взора» и тысячи крыл, а у Чумы — тысячи ног. Чудовища вступали в диалог. Сначала вещала Чума, как бы передавая Холере эстафетную палочку: «Страшна моя гортань, и я пожираю без пощады род человеческий, и я в сей самой столице лет за шестьдесят перед тобой истребила тысячи, но меня поняли…». Затем Холера приоткрывала «свою природу»: «Я есть самое гнилое существо, или лучше сказать, самая гниль, самая нечистота, эссенция всего смрадного, тлетворного, ядовитого…». Откровения великанш случайно услышали два путешественника. Чтобы подчеркнуть мощь и силу болезнетворных духов, писатель своих героев Кручинина и Скудоумова сделал не москвичами, а жалкими провинциалами — чухломскими жителями, которым наскучило жить в своих деревушках и они, не придумав ничего лучшего, в то страшное время решили посетить Белокаменную.

Холерный молебен в Санкт-Петербурге.

Зараза с даром речи

Зарисовка Орлова, можно сказать, являлась репликой из упомянутого «Сказания», о видении земледельца Родиона 22 мая 1685 г. В лесу он узрел «к нему идущих изуверов страшных» и описал их следующим образом: «двоя возрастом великие и власами длинные, один черн вельми, а другой — огнеобразен…»⁵ Персонажи московской повести попали в схожие обстоятельства: «Лишь только стали они подвигаться к Москве, как лошади стали становиться на дыбы, тревожиться и пугаться… порасмотревши внимательнее, увидели они неслыханное и невиданное чудо, а именно двух необыкновенных женщин».

В 1685 г. земледелец рискнул спросить у чудищ: «Откуда они и какие они люди и куда грядут?» Те только «звероподобно рыкнуша», а на вопросы ответил появившийся «светлообразный человек в белой одежде», объяснив изумленному простецу, что первая из встреченных им «есть немочь черная», вторая же — «огневица лютая».

Скудоумов с Кручининым задавались подобными вопросами. Автор повести удалил лишь «светлообразного» посредника между людьми и монстрами, наделив Чуму и Холеру даром слова. Пара этих монстров позволяла провести образное сравнение двух недугов (и тем самым различить их, что поначалу оказалось трудно даже Пушкину), а также рассказать о симптомах нового заболевания через сопоставление их с более понятными людям того времени признаками чумы. Орлов напоминает, что последняя «прилипчива и живет прикосновением», а переносят ее «сами люди из страны в страну». Поэтому «уже за тысячи верст» готовили препоны для нее. К тому же медицина «изострила» против нее кое-какие орудия. В отличие от более знакомой тысяченогой чумной напасти, холеру писатель наделил летучей природой — ее переносили «ветреные крылья».

Образы сказочных чудовищ в народном эпосе чаще всего имели женское обличье.

Параллели в лубке и фольклоре

Русский лубок знал персонажей (даже парных), подобных Чуме и Холере. Это известный сюжет «Баба-яга едет с крокодилом драться». На народных картинках имелись еще Медуза (или Мелюзина) — чудовище с женской головой, рыбьим туловищем, заканчивающимся змеиным хвостом, и Гарпия — чудище с человеческим лицом, но с воловьими рогами, ослиными ушами, львиной гривой, крыльями летучей мыши, двумя хвостами, нижняя часть тела которого была покрыта чешуею, а в верхней имелись «две титки, похожие на женские»⁶. Явно не с красавцами сражались и излюбленные герои народных картинок: Бова Королевич с богатырем Полканом, Еруслан Лазаревич — со Змеем, Аника-воин — со Смертью. Прием удвоения (как в лубке) Орлов использует по-другому: его персонажи — не антагонисты друг другу. Образ Чумы играет роль фона, а главное внимание уделяется Холере. Ее образу Орлов придал черты агонизирующего холерного больного: «впалые глаза, мертвенно-багровый вид, судорожные движения». Болезнь у него изъясняется кратко и выразительно: «Свойство мое есть судороги, корча, рвота, понос»; «Я есмь чад, смертоносный угар, который входя в человека, сотрясает всю его нервную систему».

В пятитомной энциклопедии «Славянские древности» указано, что чаще всего народ представлял холеру именно в женском образе⁷. Вряд ли начало этому положила повесть Орлова (при всей ее популярности). Просто литератор Орлов попал в унисон с народной традицией, хрестоматийным примером которой может служить наречение олицетворенных лихорадок дочерьми Ирода.

Собирательный образ холеры народным воображением рисовался в виде огромной женщины с распущенными волосами и в белой одежде. Она размахивала над головой красным или черным платком, летала по воздуху, ходила по воде, разъезжала в телеге, а ее вой да крик и прикосновение к человеку предвещали тому гибель. Как и у Орлова, болезнь обычно бывала безобразной: имела один глаз, одно ухо, во рту два зуба и два языка, нос с тремя ноздрями и раздвоенные копыта. Ближе всего к созданному им образу — такой, в котором холера представала высокой, худой страшной женщиной в белом, с синим или желтым лицом, с большими глазами. Не всегда она была одинокой: ее делали сестрой чумы, наделяли дочерьми. Огромные размеры оставались отличительной чертой даже зооморфных образов холеры. Олицетворения болезни, созданные воображением народа и писательской фантазией, во многом перекликались.

Кругом Скудоумовы

Чудовищным женским фигурам в повести противопоставлены персонажи с говорящими фамилиями Кручинин и Скудоумов. Смельчак Кручинин доминирует, в том числе в социальном положении. Он человек военный, не пасующий перед опасностями и, по определению Орлова, «вожатай» осторожного и боязливого Скудоумова. Приятели глупостью и нелепостью своих поступков напоминают фольклорный тандем — Фому и Ерему: они неправильно выбрали время для визита в Первопрестольную, а затем, увидев, что все бегут из Москвы, решились-таки ехать туда. Скудоумов «поворотился было назад», но Кручинин настоял: «Вороти в Москву…».

Учтивость светского Скудоумова помогла получить от Холеры разрешение ступать туда безбоязненно. Но разве здравомыслящий человек верит болезни, которая уже «напугала и старого и малого, и бедного и богатого, и сильного и слабого»? Скудоумов не собирался полагаться на ее «ласки», однако уступил своему спутнику. Его фамилию автор сделал нарицательной для всех, кто, по его мнению, неправильно вел себя в условиях эпидемии: скудоумовы у него — и богачи, «уплетшиеся» в деревню, и неумолимые кредиторы, и паникеры-обыватели, которые вели себя как неразумные дети и восклицали: «Ой, боюсь! Не посадили бы в колымагу», «Не надобно холеры!». «Не хотим лекарей!»

По большому счету, читательская аудитория, на которую рассчитана книга, и была представлена такими скудоумовыми. Чтобы их ободрить, Орлов вводит в повествование сцену драки двух пьяных. Они между собой повздорили и один закричал: «Я холера!». Другой парировал: «А я доктор!» — и так сильно ударил собутыльника, что тот упал. Затем назидательно произнес: «Вот видишь: и доктор может побеждать холеру».

Этот эпизод, который автор окрестил странным анекдотом — кульминация повести. Странно, что пьяницы выступают глашатаями истины. Однако получилось доходчиво: присвоившему себе имя доктора принадлежит последняя «ударная реплика». Смысл ее — мы тысячекрылой холере еще покажем! Вернее, доктора покажут.

---

_{1. Орлов А.А. Встреча чумы с холерой, или Внезапное уничтожение замыслов человеческих: Московская повесть. М., 1830. С. 4-5.}

_{2. Переписка Н.В. Гоголя. М., 1988. Т. 1. С. 137-138.}

_{3. Шляпкин И.А. Из неизданных бумаг А.С. Пушкина. СПб., 1901. С. 154.}

_{4. Смирнов А.С. Уроженцы и деятели Владимирской губернии, получившие известность на различных поприщах общественной пользы (материалы для биобиблиографического словаря). Владимир, 1910. Вып. 4. С. 72.}

_{5. Порфирьев И. Древняя икона Успенья Пресвятой Богородицы в селе Верх-Язьвинском // Пермские епархиальные ведомости. 1888. N 48. Отд. неоф. С. 173.}

_{6. Ровинский Д. Русские народные картинки. СПб., 1881. Кн. 1: Сказки и забавные листы. С. 482, 483.}

_{7. Белова О.В. Холера // Славянские древности. М., 2011. Т. 5. С. 451-452.}

как человечество спасалось от эпидемий

17.03.2020

Автор: Евгений ВЛАДИМИРОВ

Фото: ТАСС

Как показывает опыт, изоляция, карантин — самые действенные способы борьбы с распространением болезней

 Карантин для Пушкина

Эпидемий, уносивших тысячи и даже миллионы жизней, в истории человечества было немало. И всякий раз с пандемией удавалось справиться. Главным средством борьбы во все века был карантин — изоляция, не позволявшая болезни распространяться.

Нет смысла заглядывать в исторические глубины, где были и черная оспа, и чума, и проказа. Достаточно вспомнить холеру. Пандемий этой страшной болезни в 19 веке было аж семь, болезнь захватывала и Азию, и Америку, и Европу с Россией.

Помните «Болдинскую осень» Пушкина в 1830 году? Это была наиболее продуктивная творческая пора в жизни поэта. Александр Сергеевич завершил работу над «Евгением Онегиным», циклами «Повести Белкина» и «Маленькие трагедии», написал поэму «Домик в Коломне» и более 32 лирических стихотворений. А ведь в Болдино у Пушкина был карантин, он скрывался от холеры и одновременно готовился к свадьбе.

В то время в одном только Лондоне от холеры погибло около семи тысяч человек. А в целом в Европе — более ста тысяч. Пять вспышек заболевания произошли и в России, и только затворничество, подобное пушкинскому, помогло остановить пандемию.

Еще одна эпидемия, грозившая стать весьма смертоносной, была зафиксирована в Африке в 70-х годах уже 20-го века. Это был вирус Эбола, имя болезнь получила по названию реки. Вирус Эбола невероятно заразен, уровень смертности достигает 90% даже сегодня. Ведь до сих пор нет ни специфического лечения, ни вакцины. Единственный способ контролировать вспышки эпидемии – жёсткий карантин. Сильнейшая в истории эпидемия лихорадки Эбола была зафиксирована в Западной Африке в 2014 году. Число жертв перевалило за тысячу.

Надо сказать, что между холерой, от которой спасался Пушкин, и вирусом Эбола человечество победило одну эпидемию. Она, как и нынешний коронавирус, была, по сути, гриппом. Но самым страшным и смертоносным из тех, с которыми приходилось сталкиваться миру.

Зараженный номер ноль

Этот грипп называли испанским. Коротко — испанкой. Испытанию этим вирусом человечество подверглось в 1918 году — в последние месяцы Первой мировой войны. По некоторым оценкам, за полтора года от недуга погибло от 50 до 100 миллионов человек — испанка очень быстро обогнала войну по числу жертв.

Скорость распространения этой эпидемии была обусловлена скачком развития транспорта: с помощью самолетов, железных дорог и быстроходных океанских лайнеров вирус с легкостью перебирался с континента на континент. О том, чтобы перекрыть сообщение, и речи не шло. Ведь солдаты с передовой отправлялись в отпуск, возвращались назад, лечились в госпиталях и следовали к местам новых назначений… В скорости и охвате испанка была схожа с коронавирусом, который грозит планете сегодня. Впрочем, были и различия, и весьма существенные.

Нулевым, как говорят врачи, заболевшим испанкой стал отнюдь не испанец. Утром 11 марта 1918 года Альберт Гитчелл, повар американского военного тренировочного лагеря Фанстон в Канзасе, ощутил невыносимую боль в горле. Альберт отправился в медпункт — оказалось, что его температура доходила до 40 градусов. Спустя час на пороге медпункта появились еще несколько курсантов с недомоганием. А к полудню число пациентов перевалило за сотню.

По одной из версий, первым разносчиком инфекции на самом деле была свинья, которую Гитчелл приготовил на ужин. По крайней мере, штамм гриппа h2N1 спустя чуть меньше столетия стал причиной эпидемии свиного гриппа. Тем не менее, заболевшим номер ноль считается именно Альберт Гитчелл. Он, кстати, выжил. И прожил долгую и счастливую жизнь. А вот его товарищи по тренировочному лагерю… Многих, кто «слегка покашливал», не стали госпитализировать… Кого-то перевели в медпункт соседней части, кого-то сочли здоровым и отправили на фронт… Уже к лету новая болезнь распространилась настолько, что власти принялись бить в колокола.

Кстати, испанкой этот грипп прозвали из-за того, что первый колокольный звон раздался именно в Испании. Страны-участницы войны старались не привлекать к болезни внимание, не хотели подрывать моральный дух бойцов. Испанцам эти мотивы были чужды, о смертоносном гриппе трубили все газеты. 29 июня 1918 года генеральный инспектор здравоохранения Испании выступил с докладом, в котором рассказал об эпидемии неизвестной болезни. В целях безопасности в Испании закрылись все школы, были запрещены любые общественные собрания, вход в общественный транспорт без марлевой повязки не дозволялся.

Предпринятые одной Испанией меры не могли остановить пандемию, вирус опутал всю планету. В Барселоне ежедневно умирали 1200 человек. В Австралии врач насчитал за один час на одной улице 26 похоронных процессий. К октябрю 1918 года практически не осталось уголка на планете, в котором бы не встречались пациенты с испанкой. Испанка не коснулась лишь бразильского острова Маражо в дельте реки Амазонки. В этом райском уголке не было зарегистрировано ни единого случая заболевания.

Спасение — в слабости

Любопытно, но смертность от нового вируса была не самой высокой — всего 5 процентов от заразившихся. Зато заражался практически каждый, кто контактировал с больными, — доля заражавшихся превышала 90 процентов. Вирусом заболел даже король Испании Альфонсо XIII. Впрочем, король благополучно выздоровел.

Выше мы упоминали, что у испанки (h2N1) и нынешнего коронавируса (covod-19) имеются существенные различия. Самое главное из них в том, что коронавирус 21 века наиболее опасен для пожилых людей, особенно для тех, кто уже страдает серьезными заболеваниями. Молодые, здоровые люди могут переболеть этим гриппом практически без последствий. С испанкой все было наоборот.

В то же время испанка была смертельной как раз для здоровых людей, а слабых и больных могла пощадить. Попавший в организм вирус h2N1 вызывал панику у иммунной системы, заставлял ее бросать на борьбу с болезнью все имеющиеся ресурсы. Смерть наступала не из-за вируса как такового, а из-за борьбы с ним. У здоровых людей h2N1 вызывал цитокиновый шторм — гиперреакцию иммунной системы, запускающей общее воспаление тканей. Иммунная система фактически сбрасывала на вирус атомную бомбу, от взрыва которой погибал весь организм.

В то же время у слабых и больных пациентов и реакция организма была слабой. Взять, к примеру, всемирно известного писателя Франца Кафку. Он страдал туберкулезом, и когда в 1918 году подхватил испанку, то вскоре пошел на поправку. Правда, вскоре туберкулез обострился и в конце концов стал причиной смерти писателя — через 6 лет.

Кстати, испанка вела себя примерно так, как и вирус Эбола на поздних стадиях. Однако особенность африканской болезни в том, что заразным он становится только при явном проявлении симптомов. Как правило к этому моменту заболевшего удается изолировать. Испанка же, как и обычный грипп, может заражать окружающих за несколько дней до того, как у носителя появятся признаки болезни.

Как же удалось справиться с испанкой? Четкого ответа нет до сих пор. С одной стороны, конец Первой Мировой войны дал возможность предпринять шаги, которые снизили количество заражений. И прежде всего жесткий карантин, который для людей превратился в привычку. Однако, с другой стороны, пандемия закончилась так же быстро, как и началась. Неожиданно, почти в одночасье. По одной из версий, вирус мутировал в слишком сильную летальность, люди даже не успевали заражаться.

Впрочем, было немало сторонников божьей кары. Они считали, что смертоносная болезнь была наказанием человечеству за войну. Болезнь отступила, как только люди перестали убивать друг друга на поле брани. Как бы то ни было, испанка до сих пор остается самой загадочной болезнью. Но человечество справилось даже с ней.

КСТАТИ

Образцы «испанского гриппа» сейчас находятся во многих лабораториях. Это стало возможным благодаря находке, сделанной в 1997 году. В ледниках Аляски было обнаружено тело женщины-аборигена. Ученые выяснили, что погибла она от испанки за 80 лет до того. Легкие женщины сохранились почти в первозданном виде, благодаря чему из них удалось «извлечь» вирус испанского гриппа. В 2005 году ученые добились его репликации — создания нескольких копий. И теперь у них есть возможность изучать его свойства.

Зимбабве: Красный Крест расширяет масштабы помощи пострадавшим от холеры

Хараре/Женева (МККК) – Международный Комитет Красного Креста (МККК) расширяет свою деятельность в ответ на вспышку холеры в Зимбабве, направляя туда дополнительный груз медицинских принадлежностей.

Болезнь уже унесла жизни более 560 человек. По данным гуманитарных организаций, зарегистрированное число заболевших составляет около 12 тысяч.

Более 13 тонн медицинских принадлежностей прибыло прошлой ночью в международный аэропорт Хараре с региональной материально-технической базы МККК в Найроби (Кения). Гуманитарный груз включает в себя комплекты медикаментов для лечения холеры общим весом более 6 тонн, а также около 4 тысяч литров регидрационных растворов, наборов для инъекций, антибиотики, иглы, перчатки и другие медицинские принадлежности. В ближайшие дни медикаменты будут направлены в медицинские центры. Среди получателей помощи — инфекционная больница Беатрис, поликлиники, расположенные в густо населенных окраинных районах Хараре, и другие медицинские учреждения в столице и окрестных районах страны. С недавнего времени многие поликлиники превратились в » пункты лечения холеры » . Оставшаяся часть груза – семь тонн медицинских принадлежностей – будут направлены в медицинские учреждения, работающие при поддержке МККК. В их число входит 15 клиник и три районные больницы в отдаленных сельских районах.

Среди предметов помощи — фартуки, резиновые сапоги, перчатки для проведения сложных работ и другая защитная одежда, гигиенические пакеты и швабры, а также хлорка для очистки воды. » Из-за риска заражения для персонала, работающего с пациентами больными холерой, очень важно наличие защитной одежды » , — пояснил Марсель Балтцингер, координатор медицинских программ МККК.

По данным медиков, распространение холеры спровоцировано недостатком доступа к питьевой воде. Некоторые медицинские учреждения в пригородах Хараре страдают от этой проблемы и по сей день. МККК продолжает доставлять воду на грузовиках в две клиники, работу которых он поддерживает с начала ноября. В каждую клинику 4 раза в неделю доставляются более 5 тысяч литров воды. Помимо этого, МККК пробурил скважины на территории поликлиник Будириро и Глен Вью. Скоро здесь будут установлены насосы. МККК также осуществляет ремонт скважин на территории поликлиник Рутсанана и Мабвуку в Хараре.

Для того, чтобы предотвратить заражение водных ресурсов нечистотами, на этой неделе МККК предоставил муниципальным властям Харара и Национальному комитету по водоснабжению Зимбабве специальные ключи для откупоривания канализационных люков для устранения засоров там, где это необходимо. Эта мера поможет сократить число случаев заболевания холерой, поскольку люди в некоторых районах оказываются вынужденными брать воду из мелких колодцев и других источников, которые могут быть заражены застоявшимися канализационными водами. МККК предоставляет информацию об этой деятельности своим партнерам по Международному движению Красного Креста и Красного Полумесяца, а также другим гуманитарным организациям с целью обеспечения оптимальной координации гуманитарных программ.

  Дополнительную информацию можно получить:  

  Robin Waudo, ICRC Harare, tel: +2634 790 268 or +2639 1224 0960  

  Anna Schaaf, ICRC Geneva, tel: +41 22 730 22 71 or +41 79 217 32 17  

     

  Холера вызывается бактерией под названием холерный вибрион. Заразиться холерой можно, выпив воду или употребив в пищу продукты, зараженные этой бактерией. Помимо этого, переносчиками холеры являются мухи. Общие симптомы болезни заключаются в сильном расстройстве желудка и иногда рвоте, что ведет к сильному обезвоживании организма, слабости и смерти.  

Русская Церковь в период эпидемий: исторический очерк

В статье преподавателя кафедры церковной истории МДА и клирика храма Иверской иконы Божией Матери в Очаково-Матвеевском г. Москвы иерея Ильи Письменюка рассказывается об эпидемиях, происходивших в России, а также связанных с ними карантинных мерах, распространявших свое действие на Русскую Православную Церковь.

В связи с распространением в 2020 г. коронавирусной инфекции Священноначалием Русской Православной Церкви был введен ряд мер по противодействию угрозе заражения населения, а также озвучен призыв Святейшего Патриарха к верующим временно воздержаться от посещения храмов. Данные меры могут показаться новыми для современного человека из развитой страны, привыкшего к тому, что большинство заразных болезней находится под контролем системы здравоохранения. Однако для наших предков на Руси и в Российской империи эпидемии были достаточно регулярной и по-настоящему страшной напастью, что постепенно привело к развитию как эпидемиологической науки, так и карантинных мер, многие из которых, пусть и в несколько изменившейся форме, остаются актуальными по сей день. Меры эти не могли обойти и порядок церковной жизни, сопряженной с присутствием в пространстве храма большого числа людей, а также личного взаимодействия, производящегося между пастырем и духовным чадом. В данной статье, которая является лишь кратким очерком по истории вопроса, мы попробуем обратить внимание на конкретные события прошлого, когда церковное и гражданское руководства совместно пытались остановить распространение опасных заболеваний.

Допетровская Русь

В допетровский период медицина и, тем более, эпидемиологические представления на Руси были развиты достаточно слабо. Основной формой врачевания в народной среде было знахарство, врачи-иноземцы появились только при царских дворах. Наиболее опасные заболевания, такие как чума, достаточно долго воспринимались населением не в качестве заразной инфекции, а «в виде небесной кары за грехи народа»[1]. Доходило до того, что в летописных описаниях эпидемий, которые, стоит отметить, делались с поразительной скрупулезностью, можно встретить отношение к лечению, как к попытке противодействия Божьей воле[2]. В свою очередь, последнее приводило к тому, что христианские Таинства и обряды воспринимаемы были не столько как лечение души, а в качестве основной или даже единственной формы телесного врачевания. Здесь стоит обратить внимание на то, что для христианской традиции прошлого и современности вполне естественным и правильным является духовное восприятие болезни и связи между душой и телом человека. Однако последнее не отменяет необходимости лечения, с вверением себя милости Божией, а также обнаружения естественных причин заболеваний и их заразности. Потому и наши предки не могли игнорировать те факты, с которыми им приходилось сталкиваться и, в первую очередь, заразительностью болезни от человека к человеку, от деревни к деревне и т.п. В свою очередь, это укрепило мнение об инфекционном характере многих заболеваний и положило начало карантинным мерам, которые в XV-XVI вв. всё с большей последовательностью начинают вводиться в общественную жизнь[3].

Упоминания о профилактике заболеваний на Руси можно найти и ранее упомянутых выше веков. Например, в летописном описании чумы 1092 г. говорится, что «не смеяху (людие) вылазити из хоромов». Подобное указывается в летописи и во время чумы 1128 г. в Новгороде[4]. В XV в. при распространении чумы появляется первая мера, косвенно коснувшаяся Церкви, а именно – запрет на похороны умершего от болезни на церковных кладбищах в ограде города[5]. Мера эта вызвала противодействие населения, т.к. «в глазах православного человека того времени быть похороненным вне церковного кладбища означало невозможность попадания в действительно лучший мир после смерти»[6]. Близкие почившего всеми силами старались обойти данный запрет вплоть до укрывательства факта болезни. Еще одним способом пресечения распространения заразы в XV в. стало выставление застав на дорогах, не дававших болеющим людям пересекать установленные карантинные границы[7].

В XVI столетии карантинные меры стали включать в себя запрет выходить из дома, в котором во время эпидемии находился больной человек. Это имело и обратную сторону – именно в XVI в. появляются упоминания о запрете священнослужителям во время «мора» приходить к больному человеку[8]. Первое упоминание об этом воспрещении находится в переписке псковского дьяка Мунехина и старца Филофея из Елиазарова монастыря, датируемой между 1510 и 1519 гг. В частности, старец пишет дьяку: «…Вы ныне пути заграждаете, домы печатлеете, попом запрещаете к болящим приходити, мертвых телеса далеко от града измещете»[9].

Во время новгородской чумы 1572 г. и вовсе был сделан жесточайший запрет, согласно которому священник, нарушивший воспрещение исповедовать больных людей, должен был в наказание быть сожжен (!): «…Месяца октября 29, в понедельник, в Новегороде которые люди есть на них знамя смертоносное, у церквей погребати не велели, и велели их из Новагорода выносити вон за город (…) в которой улице человек умрет знаменем и те дворы запирали и людьми и кормили тех людей улицею, и отцом духовным покаивати тех людей знаменных не велели, а учнет который священник тех людей каяти, бояр не доложа, ино тех священников велели жещи с теми же людми з больными»[10]. Понятное дело, что данная страшная мера, принятая православными новгородцами, была все-таки следствием отчаяния, хотя и нравы населения того времени часто оставляли желать лучшего. С другой стороны, сожжение нарушившего карантин или пытавшегося незаконно пересечь карантинную заставу человека и раньше уже применялось в качестве карательной меры в истории борьбы с эпидемиями. Летописное свидетельство лишь говорит о том, что по какой-то причине в Новгороде эта мера распространилась на священников.

В принципе уже в XV-XVI вв. возможно обнаружить двоякое отношение к эпидемиям. С одной стороны, «строгость взыскания за карантинное нарушение не остановилась даже перед Чашей с Дарами», с другой – традиционный уклад жизни нередко приводил к тому, что во время эпидемий «беспрепятственно дозволялось обобщаться для крестных ходов, молебствий и других церковных служб, вследствие чего зараза распространялась с усиленною быстротой»[11]. Духовные причины заболеваний также градировались по двум противоположным позициям: «кара Божия за грехи» или сглаз, волшебство и иные действия злой силы.

Перелом во взглядах на происхождение «мора» произошел примерно в середине XVII века, после страшной чумы в Москве в 1654-1655 гг. Количество жертв во время этой эпидемии было столь велико, что не оставалось людей для содержания специальных караулов, не позволявших распространяться заразе за пределы города. Сведения насчет того, как обстояли дела с церквами во время данной чумы, достаточно скупы, но печальны: «За смертью священников почти все церкви стояли без службы и люди умирали без причащения»[12]. Лишь после окончания этой напасти противоэпидемические мероприятия в Русском государстве стали получать системное развитие[13].

Чума в Москве 1770-1772 гг.

Появление отечественной эпидемиологической науки было связано с одной из самых страшных вспышек чумы в истории России, произошедшей в 1770-1772 гг. Чума в страну проникла в 1769 г. из Турции, с которой в те времена шла очередная война. Несмотря на известие о приближении к городу заболевания, московская администрация и медицинские чиновники проявили халатность, из-за которой «время для проведения противоэпидемических мероприятий было безвозвратно упущено, и эпидемия стала приобретать небывалые масштабы»[14].

Когда в 1771 г. болезнь уже вовсю распространилась в Москве, Государственный совет по личному указу Екатерины II составил перечень предупредительных мер для предотвращения проникновения болезни в Петербург и в другие города империи. Отдельный пункт касался Церкви: «Московскому архиерею вменялось в обязанность поручить чтение по церквам составленных Синодом молитв, а также манифеста о прилипчивой болезни и приложенные от Сената пункты, какие брать осторожности». Чтению молитв Государственный совет, однако, придавал не столько религиозное, сколько санитарно-просветительское значение: «Дабы народ через то наивяще остерегался от опасности». Такое же распоряжение было отдано по Владимирской, Переславской, Тверской и Крутицкой епархиям[15].

В самой Москве, тем временем, в целом ряде монастырей (Николо-Угрешском, Симоновом и Даниловом) были устроены чумные больницы. Московский архиепископ Амвросий предпринял целый ряд мер против распространения заразы: «Архиепископ Амвросий приказал священникам, при исповеди и причащении, совершать эти таинства через двери или окна, не прикасаясь к больным; при крещении детей, не брать их в руки; умерших от чумы не отпевать, а прямо отправлять на кладбище»[16]. К сожалению, несмотря на все прилагаемые меры, «народ продолжал однако не верить опасности и, согласно с прежним мнением некоторых врачей, считал болезнь не заразительной»[17]. Еще больше чернь взбунтовалась после того, как и Церковь вслед за городскими властями приняла карантинные меры. Как это часто бывает в дни бедствий, в народе явились различные «пророки», которые своими проповедями усиливали панические настроения и страх суеверной толпы[18].

Один фабричный рабочий стал рассказывать народу о якобы произошедшем ему явлении Богородицы, поведавшей о том, что трехмесячный мор является наказанием за непочитание Боголюбского образа Пресвятой Девы, висевшего у Варварских ворот. После этого огромная толпа народа стала собираться у иконы и совершать там молебные пения, что способствовало распространению инфекции[19]. После молебнов народ делал щедрые пожертвования для Богородицы. Понимая, что этот духовный соблазн только усугубит санитарную обстановку, владыка Амвросий «хотел было приказать перенести образ в ближайшую церковь Киръ-Иоанна, но не решившись на это, ограничился распоряжением взять собранные деньги и употребить их на богоугодное дело»[20].

Когда 15 сентября стража с чиновниками приблизилась к иконе Богородице, ударил набат, и подговоренная злыми людьми толпа начала бунт. Первой целью бунтовщиков стал сам архиепископ Амвросий. В первый день мятежники разграбили Чудов монастырь, причем не остановились и подвергли поруганию церкви и алтари, но владыка успел укрыться в Донском монастыре. На следующий день пьяная толпа ворвалась и в этот монастырь, где убила несчастного архиерея, после чего бросилась разбивать карантинные ограждения и отлавливать ненавистных ей врачей[21]. Только решительные действия, принятые в ближайшие дни П.Д. Еропкиным, имевшим попечение о городе во время чумного заражения, позволили подавить «чумной бунт».

Упомянутые выше печальный события ясно продемонстрировали государственной власти, что требуется активнее привлекать Церковь для воздействия на умы и образ жизни простых москвичей. В конце сентября 1771 г. П.Д. Еропкин приказал напечатать 200 экземпляров составленных докторами наставлений по борьбе с чумой для раздачи их среди прихожан, т.к. «простой народ больше других послушен священникам, что и весьма есть похвально». Кроме того, Синод постановил духовенству зачитывать наставления против «моровой язвы» перед началом Божественной литургии. Со следующего месяца данные наставления стали читаться во всех храмах и монастырях города дважды в день: перед Литургией и после[22].

Особую роль в итоговой победе над чумой в Москве сыграл лекарь Д.С. Самойлович, который, несмотря на молодой возраст (27 лет), проявил исключительные способности: «Д.С. Самойлович был убежден, что в основе успеха ликвидации эпидемии лежит строгая изоляция от здоровых людей больных и умирающих, а также тех, кто имел какой-либо контакт с заболевшими»[23].

Чума в Тифлисе 1811 г.

В 1811 г. чума появилась в Тифлисе, куда, скорее всего, была занесена возвращавшимися из-под Ахалциха солдатами. На Кавказе при появлении опасных заболеваний традиционным было оставление городов и уход в окрестные местности или на возвышенности, что и было сделано приблизительно 10 тысячами человек. Практически все общественные заведения города были закрыты, а церкви превращены в склады для домашнего имущества и товаров ушедших из города людей.

В октябре того же года по случаю приближения зимы и экономического упадка необходимо было разрешить жителям города вернуться в свои дома. Для этого главнокомандующий в Грузии, маркиз Филипп Осипович Паулуччи, 12 октября предписал принять ряд карантинных мер, среди которых был и временный запрет собираться в церквах: «Все сборища в церквах и в банях должны быть запрещены на время, нужное для очищения города»[24].

Упомянутые ограничения были сняты только почти два месяца спустя. 3 декабря Комитетом о сохранении здоровья жителей было решено открыть те храмы, в которых не осталось никакого товара. Тем не менее, даже в открытых церквах сохранялись меры предосторожности: не тесниться, стоять на расстоянии друг от друга, применять дезинфицирующие средства. Приведем дословно сделанное распоряжение: «…Церкви, в коих нет никакого товара, отпереть для богослужения и во время онаго собираться там народу без бурок и не позволять тесниться, а должны один от другаго стоять поотдаль, при чем староста церковный должен всякое денежное подаяние получать чрез уксус»[25].

Чума в Одессе 1812 г.

В следующим году чума пришла в Одессу. Градоначальником в городе в то время был герцог Арман Эммануэль дю Плесси Ришелье – француз на службе Российской короны. При распространении болезни Ришелье создал специальный Комитет, в который вошли как члены администрации, так и представители граждан, для того, чтобы совместными усилиями противостоять болезни. Одновременно Совет одесских врачей предписал закрыть все места собраний людей, включая церкви[26].

Холера 1830-1833 гг.

О холере, постигшей Россию в 1830-1833 гг., и той роли, которую сыграла в борьбе с ней Русская Церковь, достаточно много известно по деяниям Московского митрополита и святителя Филарета (Дроздова). Потому в данном очерке будет сделана попытка обратить внимание на иные аспекты вопроса.

Изначально хотелось бы отметить, что холера была для Российской империи новой болезнью. Первые десятилетия после начала холерных эпидемий в России, пять из которых в XIX в. охватили всю страну, происходило много споров о заразности этого заболевания. Во всяком случае, на первом этапе холера считалась незаразной, что привело к значительным человеческим жертвам[27].

В августе 1829 г. после прибытия в Оренбург каравана бухарских купцов началась вторая масштабная эпидемия холеры. Преосвященный Аркадий в связи с распространением болезни прекратил занятия в Оренбургской семинарии и работу духовной консистории (епархиальное управление). Одновременно владыка привлек духовенство для просвещения прихожан и населения края о необходимости соблюдения санитарных мер. Также священнослужители должны были докладывать о местах обнаружения эпидемий[28]. Когда холера распространилась в Уфе, епископ Аркадий распорядился, чтобы в городской больнице поселились иеромонах Левкий с причетником Алексеевым, которые ежедневно совершали богослужение, ходили по палатам, поддерживали духовно больных[29].

В народе вновь стали распространяться мнения о мнимом характере болезни, ее искусственности (отрава) и иные суеверный взгляды, что потребовало расширить способы просвещения со стороны Церкви: «Приходские священники снова, помимо прямой своей обязанности напутствовать больных, обязывались говорить соответствующие поучения в церкви, как равно и при всяких удобных случаях раскрывать пред народом ложность суеверных взглядов на холеру, пускаемую будто бы врачами»[30].

В Казани святитель Филарет (Амфитеатров) также приказал остановить обучение в семинарии, а сам заперся в Воскресенском монастыре, где совершал ежедневные богослужения: «Видя неминуемую опасность для Казани, приказал я распустить семинаристов по домам, которые приехали с вакации – а неприехавшим отсрочил явку до благополучного времени»[31].

Дальнейшее продвижение болезни вглубь страны привело к мерам общегосударственного характера, среди которых отдельное место отводилось и Русской Церкви. 15 сентября 1830 г. по указу императора Николая I Святейший Правительствующий Синод сделал постановление «О повсеместном совершении молебствий об избавлении от холеры»[32]. Данный молебен был составлен Преосвященным Филаретом, архиепископом Казанским, и отдельным синодальным приказом от 19 сентября напечатан и разослан в епархии, в которых бушевала болезнь[33].

Однако уже 18 сентября вышло новое распоряжение, в котором уточнялся порядок совершения молебнов с учетом эпидемиологической обстановки. Согласно ему, молебное последование «не иначе было совершаемое (…), как по предварительному сношению Епархиальных Преосвященных с местным гражданским начальством, дабы сие последнее могло принять с своей стороны все нужныя в сем случае предохранительные меры, к отвращению вредных последствий, могущих произойти при стечении в церквах народа от людей, зараженных холерою». То есть вопрос организации молебна должен был решаться сообща светской и церковной властью для исключения возможности распространения болезни среди верующих[34].

Есть свидетельства и о том, как на практике приведенные выше постановления были применяемы на местах. Например, в Тульской губернии, как и в других областях империи во время эпидемии холеры, одной из первостепенных мер стало ограничение количества общественных контактов. В связи с этим было решено, согласно распоряжению Святейшего Синода, сократить обязательные молебны против холеры, а при совершении оных дозволить присутствовать на них только церковным служащим и высшим должностным лицам: «Именно по этой причине в молебне, написанном архиепископом Филаретом для отвращения холеры, принимали участие только церковные служащие и высшие должностные лица»[35].

В следующем 1831 г. уже сам Святейший Синод повелел, чтобы молебны против холеры во время Курской коренной ярмарки совершались на открытом воздухе и с «некоторыми предосторожностями»[36]. Однако панические настроения населения, столкнувшегося с огромным количеством жертв от холеры, заставили Святейший Синод 19 августа сделать отдельный указ, повелевавший духовенству произносить проповеди к прекращению беспорядков, объявлять о реальной опасности холеры, опровергать нелепые слухи и убеждать слушаться врачебных наставлений[37].

Чума в Одессе 1837 г.

Одна из последних крупных вспышек чумы в XIX в. произошла в Одессе в 1837 г. Одесса, как и многие другие портовые и приграничные города, к тому времени имела уже относительно выстроенную карантинную систему. Не меньшую, а может даже ключевую роль сыграл также тот факт, что генерал-губернатор города граф М.С. Воронцов раньше уже сталкивался с вспышками чумы и имел хорошее представление как об их опасности, так и о мерах, которые необходимо было принять в сложившихся условиях. Потому уже на следующей день после того, как медицинские служащие сообщили об опасности распространения чумы, Одесса была заперта от остальной России, а граф Воронцов срочно принял самые решительные действия для борьбы с заразой, в число которых вошел запрет на многочисленные сборища народа, включая христианские богослужения: «Немедленно закрыты были театры, все учебные заведения, церкви, присутственные места, питейные дома и все лавки, кроме торговавших съестными припасами»[38].

27 октября чума была обнаружена у дочери священника Покровской церкви Александры. На следующий день заболела также бабка Александры — Дарья Сапожникова. Данное обстоятельство имело ключевое влияние на решение закрыть городские церкви: «Граф М.С. Воронцов всё еще колебался подать свое мнение о столь важном предмете, и всё еще надеялся, что, с некоторыми осторожностями, возможно будет допустить богослужение; но последнее происшествие и опасение, возникшее между многими лицами духовенства, убедили его в необходимости строгой меры»[39]. В связи с этим граф Воронцов обратился с просьбой к архиепископу Херсонскому и Таврическому Гавриилу «о немедленном закрытии в городе всех церквей и прекращении богослужения»[40]. Архиепископ с пониманием отнесся к просьбе генерал-губернатора, издав очень теплое поучение по этому поводу для паствы и предписав священнослужителям особые правила поведения во время эпидемии[41].

По договоренности между графом Воронцовым и архиепископом Гавриилом при Преображенском соборе была учреждена специальная подвижная церковь, в которой можно было при срочной необходимости приступать к Таинства и требам. Однако и это послабление было сопряжено с определенными предосторожностями: «Отправляющиеся с этой целью (участие в Таинстве или треба – прим. авт.) из дома приходили не толпой, а в возможно-ограниченном числе, известив предварительно о том комиссаров, которые могли бы засвидетельствовать о несомнительности их положения»[42].

Богослужение было возобновлено два месяца спустя, 9 декабря того же года, и только в неоцепленных церквах, т.е. в тех храмах, где не было обнаружено чумного заболевания. Однако по приказу городского и церковного руководства были введены меры предосторожности:

1. Предварительно выверено пространство и вместимость храмов.
2. Полиция в соответствии с п. 1 впускала в храмы только определенное количество молящихся.
3. Слушать Литургию можно было только не прикасаясь друг к другу.
4. Священник благословлял народ издалека и не допускал целования креста и Евангелия.
5. На время отменялся колокольный звон[43].

Меры, применяемые Воронцовым в Одессе, могли бы показаться чрезмерными, но именно благодаря им «не только удалось не выпустить чумы из Одессы, но в декабре она прекратилась и в самом городе (…) зато из 60 000 жителей умерло только 108 человек»[44].

Чума в Ахалцихе 1838 г.

В том же году, что и в Одессе, чума по независимым причинам также появилась и в Грузии. Летом 1838 г. она распространилась в Ахалцихе. Тифлисский военный губернатор дал поручение «Комитету о предохранении Закавказского края от чумной заразы», а также местным властям принять меры против дальнейшего развития болезни. В числе последних также было закрытие церквей: «Церкви, бани и “все публичные места” закрыли, всякие сборища запретили»[45]. Оцепление города было снято только в декабре того же года.

* * *

Итогом поступательного развития эпидемиологии и совершенствования практики применения карантинных мер стало появление в XIX в. специальных нормативных актов – карантинных уставов. Уже к середине столетия в указанный документ, в раздел о частных мерах, приводимых «для руководства в зараженных местах вообще и преимущественно в городах», был внесен пункт (№1378), позволявший запрещать народные собрания, в том числе, богослужения: «При появлении чумы, все места народных собраний, не исключая присутственных мест, училищ и всех подобных заведений, по усмотрению главного местного начальства, закрываются. (…) богослужения во время обсервации или во время карантина, а иногда и без карантина, по усмотрению главного местного начальства, закрывается и опять, по усмотрению оного, с некоторыми предосторожностями дозволяется; причем в особенности следует наблюдать, чтобы приходящие к слушанию богослужения избегали всякого взаимного между собою сообщения»[46].

Как было показано выше, Русская Православная Церковь постепенно включалась в общие карантинные меры по мере развития эпидемиологической науки и убеждения в том, что болезни несут инфекционный характер и могут нанести серьезный вред населению России.

К сожалению, и в середине XIX в., и даже в начале XX столетия среди некоторых жителей страны по-прежнему сохранялись скептические отношения к болезням. Несмотря на явные указания врачей о том, что массовые религиозные мероприятия во время эпидемий могут способствовать распространению инфекции, часть населения даже в конце XIX в. по-прежнему смотрела на болезни исключительно с точки зрения наказания Божьего, выступая против любых лечебных и эпидемиологических мер. Например, в Оренбурге в середине XIX в. и даже в начале XX столетия лекарственные препараты считались некоторыми жителями «погаными и нечистыми», а в разгар эпидемий к медикам относились неприязненно[47]. Насчет появившегося в то время прививания от оспы, спасавшего тысячи человек от уродства и смерти, сохранились свидетельства о связанном с этим суеверном народном страхе: «…оспу прививают почти насильно, ее называют антихристовой печатью»; население научилось даже «вскоре по привитии высасы­вать материю, или смывать ее в бане»[48].

Тем не менее, Священноначалие Русской Православной Церкви и ее духовенство повсеместно играли важнейшую роль в медицинском и эпидемиологическом просвещении простого народа, что спасало тысячи человеческих жизней, хотя и сталкивалось периодически с сопротивлением, причиной которого была не столько злонамеренность, а, скорее, слабая образованность и распространение в крестьянской среде суеверных представлений. Несмотря на все трудности, Русская Церковь разделяла со своей паствой выпадавшие на ее долю испытания, старалась облегчить страдания заболевших и поддержать меры, применяемые для победы над страшными эпидемиями.

Статья преподавателя кафедры церковной истории Московской духовной академии иерея Илии Письменюка, рассказывающая об эпидемиях, происходивших в России, а также о связанных с ними карантинных мерах, распространявших свое действие на Русскую Православную Церковь.

[1] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 5; Новгородская 3-я летопись. ПСРЛ. Т. III. СПб. 1841. С. 223.

[2] Медведь А.Н. Болезнь и больные в Древней Руси: от «рудомета» до «дохтура». Взгляд с позиций исторической антропологии. СПб. 2017. С. 53.

[3] Лахтин М. Борьба с эпидемиями в до-Петровской Руси. М. 1909. С. 8.

[4] Супотницкий М.В., Супотницкая Н.С. Очерки истории чумы: в 2-х кн. Кн. 1: Чума добактериологического периода. М. 2006. С. 74.

[5] Медведь А.Н. Болезнь и больные в Древней Руси: от «рудомета» до «дохтура». Взгляд с позиций исторической антропологии. СПб. 2017. С. 56.

[6] Там же. С. 65.

[7] Васильев К.Г., Сегал А.Е. История эпидемий в России. М. 1960. С. 47-48.

[8] Там же. С. 49

[9] Дополнение к Актам Историческим. Т. I. СПб. 1846. С. 20.

[10] Новгородская 3-я летопись. ПСРЛ. Т. III. СПб. 1841. С. 169.

[11] Новомбергсий Н. Основы борьбы с эпидемиями в до-Петровской Руси. СПБ. 1906. С. 3.

[12] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 5.

[13] Васильев К.Г., Сегал А.Е. История эпидемий в России. М. 1960. С. 65.

[14] Палеев Ф.Н., Оноприенко Г.А., Молочков А.В. Эпидемия чумы XVIII века и развитие здравоохранения в Москве // Альманах клинической медицины. М. 2015. Март, 37. С. 7.

[15] Васильев К.Г., Сегал А.Е. История эпидемий в России. М. 1960. С. 135.

[16] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 16.

[17] Там же. С. 12-13.

[18] Там же. С. 16.

[19] Симоненко В.Б., Абашин В.Г., Дулин П.А. Эпидемия чумы в Москве (1770—1772 гг.) // Клин. мед. 2018. 96(1): С. 88-94.

[20] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 17.

[21] Там же.

[22] Сироткин А.С. Чума в Москве в 1770–1772 гг. и санитарные меры правительства и московских Властей. Вестник РГГУ. Серия: Литературоведение. Языкознание. Культурология. М. 2014. С. 137-138.

[23] Палеев Ф.Н., Оноприенко Г.А., Молочков А.В. Эпидемия чумы XVIII века и развитие здравоохранения в Москве // Альманах клинической медицины. М. 2015. Март, 37. С. 7.

[24] Акты, собранные кавказской археографической комиссией. Том 5. Тифлис. 1873. С. 30.

[25] Там же. С. 34.

[26] Супотницкий М.В., Супотницкая Н.С. Очерки истории чумы: в 2-х кн. Кн. 1: Чума добактериологического периода. М. 2006. С. 351.

[27] Васильев К.Г., Сегал А.Е. История эпидемий в России. М. 1960. С. 251.

[28] Чернавский Н. Оренбургская епархия в прошлом ея и настоящем. Выпуск второй. Труды Оренбургской ученой архивной комиссии. Вып. X. Оренбург. 1901-1902. С. 323-324.

[29] Попов А.В. Холера 1829–1833 гг. в Оренбургском крае // Тр. Оренб. ученых архив. комиссии. Вып. 21. Оренбург. 1910. С. 244.

[30] Чернавский Н. Оренбургская епархия в прошлом ея и настоящем. Выпуск второй. Труды Оренбургской ученой архивной комиссии. Вып. X. Оренбург. 1901-1902. С. 324.

[31] Письма Высокопреосвященнейшаго Филарета, митрополита Киевскаго и Галицкаго, к Кириллу, архиепископу Подольскому. Материалы для Истории Русской Церкви. Казань. 1876. С. 46; Де-Пуле М.Ф. Отец и сын. Опыт культурно-биографической хроники // Русский вестник. Т. 118. №7-8. С. 601.

[32] Полное собрание постановлений и распоряжений по ведомству православного исповедания Российской империи. Царствование государя императора Николая I. Том 1. 1825-1835. СПб. 1915. С. 459.

[33] Там же. С. 460.

[34] Там же. С. 460-461.

[35] Байбакова А.И. Эпидемия холеры в Тульской губернии в 1830-1831 гг. // Тульский краеведческий альманах. Вып. №15. Тула. 2018. С. 79.

[36] Полное собрание постановлений и распоряжений по ведомству православного исповедания Российской империи. Царствование государя императора Николая I. Том 1. 1825-1835. СПб. 1915. С. 526.

[37] Там же. С. 534-535.

[38] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 20-21; О закрытии церквей также см. также: Андреевский Э. О чуме, постигшей Одессу в 1837 году. Одесса. 1838. С. 15; Васильев К.Г., Сегал А.Е. История эпидемий в России. М. 1960. С. 238.

[39] Андреевский Э. О чуме, постигшей Одессу в 1837 году. Одесса. 1838. С. 22-23.

[40] Супотницкий М.В., Супотницкая Н.С. Очерки истории чумы: в 2-х кн. Кн. 1: Чума добактериологического периода. М. 2006. С. 375.

[41] Там же.

[42] Андреевский Э. О чуме, постигшей Одессу в 1837 году. Одесса. 1838. С. 22-23

[43] Андреевский Э. О чуме, постигшей Одессу в 1837 году. Одесса. 1838. С. 62.; Супотницкий М.В., Супотницкая Н.С. Очерки истории чумы: в 2-х кн. Кн. 1: Чума добактериологического периода. М. 2006. С. 378.

[44] Марковников В. Появление чумы в России и средства предохраниться от нее, с кратким указанием способов обеззараживания (дезинфекции). М. 1879. С. 22.

[45] Супотницкий М.В., Супотницкая Н.С. Очерки истории чумы: в 2-х кн. Кн. 1: Чума добактериологического периода. М. 2006. С. 383.

[46] Устав о карантинах (составленный по Своду Законов изд. 1857 г. и по Продолжению 1876 года). М. 1879. С. 42.; Свод законов Российской империи. Т. 13. Уставы о народном продовольствии, общественном призрении и врачебные. СПб. 1857. С. 235.

[47] Попов А.В. Холера 1829–1833 гг. в Оренбургском крае // Тр. Оренб. ученых архив. комиссии. Вып. 21. Оренбург. 1910. С. 56-57.

[48] Там же. С. 58.Пресс-служба МДА/Богослов.ru

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Холера в 1830: действия медслужб, Церкви и власти

Репродукция портрета митрополита Московского и Коломенского Филарета из собрания Государственного Исторического музея в Москве.

Историк Георгий Бежанидзе, автор «Летописи жизни и служения святителя Филарета (Дроздова):

С чего начинает святитель Филарет

— Начиная с какого времени мы можем говорить о действиях Церкви, о взаимодействии Церкви и власти во время эпидемий, опираясь на неоспоримые документальные источники? Были ли тогда со стороны Церкви объяснения происходящего? Реальные действия помощи? Было ли единообразие или  яко настоятель постановит?

— В Средневековье на Руси медицина была «народной», иноземные медики врачевали только высшее сословие. Основной борьбой с эпидемиями чумы был карантин, который, касался и Церкви. Запрещалось очно отпевать усопших от чумы и хоронить их на городских кладбищах.

Священникам либо вовсе запрещалось исповедовать больных, либо исповедь должна была проходить с особыми предосторожностями: священник исповедовал, стоя на улице через окно.

Например, в Новгородской летописи под 7080 (1572) годом говориться: «…месяца октября 29, в понедельник, в Новегороде которые люди есть на них знамя смертоносное, у церквей погребати не велети, и велели их из Новагорода выносити вон за город в деревню на Водопьяново, за шесть верст по Волхову вниз, Спасского монастыря Хутынского не доеждаючи за версту, и поставили заставу по улицам и сторожей:

в которой улице человек умрет знаменем (от чумы) и те дворы запирали и с людьми и кормили тех людей улицею, и отцом духовным покаивати тех людей знаменных не велели, а учнет который священик тех людей каяти, бояр не доложа, ино тех священиков велели жещи (положить) с теми же людми з болными».

О серьезных врачебных мероприятиях можно говорить, начиная с 19-го века, когда наиболее опасными стали эпидемии холеры, впервые достигшей двух столиц в конце лета 1830 года.

Святитель Филарет (Дроздов), митрополит Московский, сразу же выступил с инициативой особых молебствий еще до получения циркулярных указов от Святейшего Синода.

Московский митрополит писал в Синод, что, как во время войны Церковь приносит особые моления, так и при открытии такой губительной и массовой болезни должны происходить особые моления, и потому он учредил «особое моление» уже 18 сентября, когда появились лишь первые признаки холеры.

— В чем выражались особые моления? Читалась молитва во время литургии, служились ли молебны об избавлении «поветрия»?

— Служились молебны, читались молитвы от мора в храмах, совершались крестные ходы.

Свт. Филарет издал распоряжение всем храмам его епархии совершать «особые моления с крестным хождением по чину, приспособленному к обстоятельствам».

И уже на следующий день в Москве в храмах и монастырях служились молебны и совершались крестные ходы.

Соборный крестный ход (с представителями священства всех храмов, монастырей Москвы и мирян) прошел в день памяти преподобного Сергия Радонежского, 25 сентября (по стар. ст.).

Духовенство, миряне собрались в главном храме Москвы – Успенском соборе Кремля и, обходя все кремлевские церкви, вышли к лобному месту.

Там была произнесена коленопреклоненная молитва.

Затем крестных ход двинулся к Иверской часовне Божьей Матери. Там была произнесена вторая коленопреклоненная молитва. Завершился соборный крестный ход в том же Успенском соборе, где коленопреклоненно помолились в третий раз.

О чем писала «холерная газета»

Император Николай I своим присутствием усмиряет холерный бунт в Санкт-Петербурге в 1831 году. Литография из французского периодического издания Album Cosmopolite. 1839 год

— А в Петербурге тоже шли крестные ходы?

— Синодальное постановление о совершение особых молебствий было принято 15 сентября. Воронежский губернатор через министра внутренних дел обратился к императору за разрешением о служении особых молебнов в Воронежской губернии по случаю эпидемии.

Царь препроводил представление губернатора в Синод с повелением установить подобные молебствия по всей России, если подобные примеры уже имели место. Чин молебного пения был составлен свт. Филаретом (Амфитеатровым) и 19 сентября был разослан по епархиям. В Петербурге молебные пения совершались согласно с этим чином, вероятно, без крестных ходов.

А почти тридцать лет спустя в письмах своему викарию Леониду в 1861 году святитель Филарет осторожно вспоминает:

«Говорили, что опасны собрания народа в церквах и в крестных ходах и представляли в пример город, в котором церкви были заперты. Я обещал некоторые предосторожности: и мне уступили свободу собрания в церквах».

В 1830 году именно в Петербурге прошли серьезные народные бунты. По городу активно распространялись слухи о том, что никакой болезни нет, а отравляют воду врачи. Врачей ловили, избивали и даже убивали.

Холерный бунт прекратился только после того, как из своей загородной резиденции в столицу приехал Николай I и обратился к народу с отеческим вразумлением.

После Петербурга император выехал в Москву. О прибытии государя есть воспоминание свт. Филарета в том же письме епископу Леониду:

«Когда по совершении крестных ходов в средине города и около всех церквей, на другой день прибыл Государь Император и, следуя, конечно, суждениям, врачей, спросил меня, не опасно ли, что я собираю массы народа и становлю на коленопреклоненную молитву на сырой земле, Провидение дало мне возможность тотчас отвечать:

Ваше Величество, Господь оправдал церковное действие по крайней мере против сего сомнения: число заболевающих после крестных ходов не больше, а несколько меньше нежели во дни прежде крестных ходов. Так еще более подтвердилась свобода церковных молитв».

Московский святитель говорил не голословно: уже через день после Соборного крестного хода вокруг Кремля «Ведомость о состоянии города Москвы» («холерная газета», как ее называли в народе) официально сообщала:

«Жители Московские в сердечном умилении обращались к святому Угоднику (прп. Сергию Радонежскому — прим.ред.), который, в течение веков бодрствуя над своею земною отчизною, хранить ее ото всяких напастей; он внял, кажется, их теплым молитвам: в этот день умерло в Москве гораздо менее чем в самое благополучное время. Много бо может молитва Праведника споспешествуема».

Царь был вполне удовлетворен ответом святителя и одобрил все его действия.

Подобным же образом и в 1866 году, по случаю холеры, свт. Филарет писал в письме к викарию своему Игнатию от 17 сентября: «Напрасно более боятся молитвы нежели болезни. Неужели молитва вреднее болезни?

Пережив три холеры прежде нынешней, я видел довольно опытов, что где усиливалась молитва, там болезнь ослабевала и прекращалась».

Не нравились народу карантинные ограничения Портрет митрополита Филарета (Дроздова). Церковно-археологический кабинет МПДА (acmus.ru)

Конечно, определенные волнения были и в московской епархии, не в столице, но в области, по деревням.

Прихожане в сельских храмах часто не верили «в холеру», считали, что никакой болезни нет, а есть происки правительства.

Не нравились народу карантинные ограничения.

Некоторые сельские батюшки таким мнениям сочувствовали, настолько, что даже поддерживали своих прихожан. Ведь карантинные меры осложняли жизнь: дома заразившихся оцеплялись, любые передвижения членов семьи пресекались.

Когда святителю стало известно о нарушениях карантинного режима, в том числе и самими священниками, он разослал по всей епархии окружное послание, где писал:

«До сведения моего дошло, что во вверенной мне епархии некоторые из простого народа, особенно в селах и деревнях, или по своей простоте и неведению, или по внушениям людей неблагомыслящих, не верят, что есть в настоящее время болезнь, называемая холерою, и что болезнь сия опасна и заразительна, и потому неохотно, или небрежно употребляют предписанные от начальства предосторожности».

В числе нарушителей свт. Филарет упоминает здесь священника из села Карачарово, «оказавшегося к этому прикосновенным, за что и удален от настоятельства храма».

Московским митрополитом предписывалось всем, особенно сельским священникам, «удостоверять народ, что это болезнь заразительная, что предписанные начальством предосторожности нужно употреблять послушливо и верно.

Потому что если кто, поступив противно сей предосторожности, внесет заразу в селение, нарушит карантин, таковой даст Богу ответ за нарушение заповеди повиновения начальству и за то, что сделался виной беды для своих собратьев».

А если «где начальство найдет нужным окружить стражею дом, в котором оказался больной, или умерший холерою, внушать народу, что и сему распоряжению надлежит повиноваться верно и безропотно».

В церковных поучениях свт. Филарет призывал священство говорить, что надо каяться, исправлять житие, освящать себя причастием Святых Тайн. Конечно, надеяться и на врачебные средства, но основное упование возлагать именно на Бога».

Богослов и практик, свт. Филарет оставляет о происходящем тонкое наблюдение:

«Не любит она (холера) ни излишней дерзости, ни излишней робости, особенно невоздержания: следственно учит осторожности, воздержанно, упованию на Провидение Божие».

(Из письма епископу Екатеринославскому (впоследствии архиепископу Тверскому), Гавриилу (Розанову), 8 января 1831 года)).

— Как строились взаимоотношения святителя Филарета с городскими властями и медицинскими службами в борьбе с эпидемией?

— Об этом мы можем узнать из того же окружного послания святителя, который был не только великим богословом, но и замечательным администратором.  В некоторых вещах он мог быть очень жестким, а мог быть и разумно уступчивым.

Святитель сразу отрядил двадцать «депутатов от духовенства из архимандритов, пpoтoиepeeв и священников, — «для содействия светским особам, начальствующим в каждой части города над попечением о больных, и над употреблением предохранительных средств против усиления заразы».

Во избежание заражения клиру предписывалось «мыть руки уксусом или хлорированной водой, иметь при себе склянку с хлором».

Духовенству Московской епархии было поручено направить «в каждую из учрежденных больниц по чреде по нескольку ближайших священников, для исповедания и причащения Святыми Тайнами больных и для напутствования отходными молитвами умирающих.

Как свт. Филарет позже напишет: «Благодатию Божиею и силою веры и Святых Таинств, при употреблении предохранительных средств, большая часть Московских священников не заразились болезнью; некоторые, не многие, заразясь, излечились и выздоровели, а некоторые, или по недостатку осторожности, или по неисповедимым судьбам Божиим, заразясь, скончались.

«Причащались все, храмы были полны, как в дни Пасхи» Портрет митрополита Филарета (Дроздова). Церковно-археологический кабинет МПДА (acmus.ru)

— В те времена люди довольно редко причащались – пару раз в год. А как проходила практика причащения больных и умирающих?

— С самого начала эпидемии верующие призывались к «освящению себя Святыми Тайнами», что «в самой Москве и исполнялось православными чадами Церкви с самого появления болезни доныне; кажется, и начинает здесь являться милосердие Божие в уменьшении числа занемогающих и силы болезни», — как писал свт. Филарет.

Но вот уже заболевших холерой святитель запретил причащать, как и любых больных с частой рвотой. Один протоиерей обратился к нему с просьбой причащать заболевших холерой. Святитель Филарет ответил даже несколько жестко:

«Можно было ожидать от протоиерея более рассудительности, нежели видно в представленном недоумении касательно приобщения Святыми Тайнами. <…> Господь сказал: ядите, пийте; у кого рвота, тот не может есть и пить, доколе способность сия не восстановится прекращением рвоты.

Больного, которому предстоит препятствие приобщиться, надлежит успокоить разрешением по исповеди, и советом предаться с верою благодати Христовой невидимой по невозможности получить видимое напутствие.

А для предупреждения сей нечаянности, надлежит советовать исповедь и приобщение Святых Таин здоровым, чтобы, в случае болезни, не быть в искушении лишения сей многомощной помощи».

И надо сказать, во времена той эпидемии говели и причащались, по свидетельству графа М.В. Толстого, «почти все»: «Никогда, ни прежде (на сколько старики могли упомнить), ни после, не бывало такого благочестивого настроения между Московскими жителями:

храмы были полны ежедневно, как в святой день Пасхи; почти все говели, исповедались и причащались Св. Таин, как бы готовясь к неизбежной смерти».

Это свидетельство относилось не только к простому народу и благочестивому купечеству, но и к дворянам.

Если человек умирал от холеры ночью

— А были ли какие-то ограничения в совершении остальных церковных треб из-за санитарного режима?

— Умерших от холеры практически сразу везли на кладбище и часто  отпевали заочно. Святитель издал на этот счет четкое распоряжение:

«Как от гражданского начальства требовано, чтобы, по настоящим обстоятельствам, тела усопших принимаемы были на кладбище и ночью; из чего надлежит заключать, что иногда, по скорости и предосторожностям, употребляемым в похоронении умерших опасною болезнью, не будет удобности отпевать их по чиноположению в приходских церквах: то, дабы таковые умершие не лишены были церковных молитв, по нужде употребить следующее распоряжение:

1) С телом умершего не отпетого отправлять на кладбище записку приходского священника, в которой означать имя умершего, то, что он принадлежал к православной церкви, и что, по обстоятельствам, отпевания его в приходской церкви не совершено.

2) Кладбищенскому причту, по получении одной, или нескольких таковых записок, в тот же, или следующий день, совершить погребальное пение с молитвами за наименованных усопших и, смотря по возможности, выходить с литиею к месту, где похоронены тела их».

За исполнением своих распоряжений святитель следил строго, так что в Москве все делалось вполне благообразно.

А, например, в Санкт-Петербурге были свидетельства, что умерших от холеры бедняков хоронили в братской могиле — выкапывали большие ямы, складывали гробы и засыпали известью. Батюшка ограничивался кратким заупокойным поминовением, даже не всегда поименным.

В семинариях и монастырях действовали «эпидемиологические распоряжения»

— Что происходило с церковными образовательными школами: семинариями, академиями? Монастырями? 

— Семинарии распускались на время эпидемии. Но те студенты, кому некуда было идти (таких, все же, было меньшинство), могли оставаться, за ними сохранялось и питание.

Кстати, в отношении монастырей святитель Филарет тоже издал «эпидемиологические» распоряжения. Если в монастырях обнаруживался холерный «случай» или даже подозрение на него, монастырь отправлялся в карантин. Разрешался в него вход только на службу: строго по тропинке от ворот до храма. Богомольцам и монахам общаться запрещалось.

«В монастыре, – предписывалось резолюцией святителя Филарета, –держаться следующих правил:

1) ворота монастыря иметь затворенные и при них сторожа;

2) от окончания вечерни до благовеста к литургии, без чрезвычайной надобности, посторонним входа в монастырь не дозволять. И в утреню в праздник допускать с осторожностью, смотря по обстоятельствам;

3) между временами богослужения по выходе и пред входом молящихся употреблять и в церкви очищающие воздух средства, как например: ставление по местам хлористой воды, и кропление ею пола и потом курить ладаном;

4) приходящим в монастырь на богослужение предоставить свободный ход от ворот до церкви и обратно от церкви до ворот, а не более;

5) приходящих в монастырь, кроме богослужения и по нуждам выходящих из монастыря и возвращающихся, отпускать и принимать по употреблении предохранительных и очистительных средств;

6) выход из монастыря дозволять не иначе, как по необходимым надобностям и приказаниям начальства в удобнейшие дневные часы;

7) начальствующий в монастыре обязан применить сии правила к местным обстоятельствам по лучшему своему разумению со всевозможным тщанием, чтобы и от чужих больных беречь своих здоровых, и от своих больных беречь чужих здоровых».

Было ли батюшкам страшно? Открытка с изображением картины А.Г. Венецианова «Причащение больной женщины Святых Тайн» 1839 год

— Известно ли что-то об отношении священников к своему служению в условиях эпидемии: напутствию заболевших, утешению здоровых, приходящих в храм причащаться, просто на службе помолиться? Не было ли батюшкам страшно? Может, сохранились чьи-то воспоминания, переписка?

— Митрополит Филарет 8 января 1831 года в письме епископу Екатеринославскому Гавриилу (Розанову) пишет: «Не укоряйте холеру именем злой: она уважает доброе. В тридцать холерных больниц, или около сего числа, ходили у меня, по чреде, ежедневно, всего до ста священников, и шесть недель холера не трогала ни одного из них».

В другом письме, епископу Калужскому Гавриилу (Городкову), святитель пишет: «Сожалею, что искушение болезни коснулось и вашего града и духовенства. Слава Богу, что не продолжилось. А что за странность, что духовенство особенно пострадало? Не от холеры же? У меня один священник точно так умер, только от назначения ходить в холерную больницу, не быв еще в больнице. И холера увещевает, чтоб уповали на Бога».

Но, конечно, и среди священников,  которые честно исполняли свой долг, многие боялись: «Что Вы боитесь холеры, — писал святитель Филарет прп. Антонию (Медведеву) в сентябре 1847 года, — может быть это к лучшему. Лучше помолитесь.

Я что-то смотрю на приближение холеры, как просто на приближение осени.

Это равнодушие не хуже ли? Господу помолимся, о всех и за вся».

Служение народу в условиях эпидемии было настоящим героизмом, причем нисколько не осознаваемым – духовенство просто делало свою работу, иногда даже лучше врачей: «Священник, — писал свт. Филарет, — желая иметь возможность напутствовать больного с причастием, дал ему гомеопатический прием против рвоты и вылечил его, и потом нескольких тем же способом».

Конечно, священники умирали, также как все люди. Известно, что в 1830 году в Московской епархии от холеры умерло более десяти священнослужителей. Всего в епархии тогда было около 1200 священников и 600 дьяконов.

Все же в те времена отношение к смерти у верующих людей в массе своей было более спокойным. Люди часто умирали от многих не лечившихся тогда болезней, много умирало детей.  Священники и их паства относились к эпидемии как к Божиему попущению, которое надо понести со смирением и покаянием.

СПРАВКА
Историк Георгий Бежанидзе, кандидат богословия, доцент кафедры общей и русской церковной истории и канонического права ПСТГУ, доцент кафедры практического богословия ПСТГУ, старший научный сотрудник научного центра истории богословия и богословского образования.

 

Сальмонеллез: симптомы, лечение, профилактика

Сальмонеллез – это разновидность пищевого отравления, инфекционное заболевание, вызываемое бактериями из рода salmonella. Заражение чаще всего происходит при употреблении в пищу некачественных или несвежих продуктов, содержащих в себе данную бактерию. Возникновению сальмонеллеза в наибольшей степени подвержены дети в возрасте до 1 года. Заражение в данном случае происходит при кормлении ребенка с использованием не прошедшей кипячение бутылочки. Взрослый человек может получить заболевание, употребляя в пищу куриные яйца, молоко, мясо, сливочное масло. Известны случаи массового заболевания сальмонеллезом при употреблении продающихся в магазине тортов и пирожных, изготовленных с добавлением в тесто куриных яиц, зараженных бактерией.

Коварство сальмонеллеза заключается в том, что основной возбудитель заболевания, попавший в пищевой продукт, никак не изменяет его внешний вид, не сказывается на его вкусовых качествах. Наличие сальмонеллы в том или ином продукте питания можно определить только при помощи проведенного лабораторного анализа. Медицине известны случаи смертельного исхода сальмонеллеза.

Симптомы

Для данного заболевания характерны общие симптомы пищевого отравления:

• длительная диарея, сопровождающаяся сильными режущими болями в животе, метеоризмом. В кале больного присутствует большое количество слизи, может наблюдаться кровь. Позывы к опорожнению кишечника могут возникать до 10 раз в сутки и более;
• тошнота, обильная и длительная рвота. Рвота при сальмонеллезе может продолжаться на протяжении нескольких дней, даже в том случае, если желудок полностью опустошен. Такая рвота способствует обезвоживанию организма. Поэтому следует вовремя принять все необходимые меры, предотвращающие возникновение тяжелых последствий;
• отсутствие аппетита. В первые дни лечения больному рекомендуется питаться только овощным бульоном либо употреблять одну жидкость – воду, чай или натуральный сок;
• головная боль, повышение температуры тела, озноб, ломота костей и суставов, общая слабость организма.

Инкубационный период сальмонеллы длится около 4 суток. Именно в этот период времени возникают первые признаки отравления. Сальмонеллез у новорожденных детей сопровождается сильным беспокойством ребенка, отсутствием у него сна, частым стулом, рвотой. При возникновении подозрений на какое-либо пищевое отравление больного необходимо изолировать от остальных членов семьи, поскольку все кишечные инфекции высоко заразны.

Лечение

Диагностика заболевания включает в себя лабораторное исследование кала больного для установления основного возбудителя, анализ крови. Помимо этого проводится анализ пищи, которую в последнее время употребил пострадавший (если это возможно).

Сальмонеллез следует дифференцировать от многих кишечных инфекций, в первую очередь от холеры.

Основу лечения составляют антибиотики, которые в первые дни нахождения пациента в стационаре вводятся в его организм внутривенно, затем с помощью внутримышечных инъекций либо таблеток. Препарат подбирается с учетом состояния больного, его возраста, наличия у него противопоказаний к лечению тем или иным лекарственным средством. Помимо антибактериальных препаратов назначаются витамины, пробиотики. Пациенту с диагнозом сальмонеллеза необходимо как можно больше пить жидкости. В том случае, если обезвоживание организма все-таки произошло, назначаются солевые растворы. Например, Регидрон.

Курс лечения антибиотиками при сальмонеллезе длится от 6 до 9 дней. После завершения основной терапии необходимо сдать повторный анализ кала и крови.

Профилактика

Многих пищевых отравлений можно избежать, если соблюдать необходимые правила и санитарные нормы приготовления пищи:

• тщательно промывать водой фрукты, овощи, а также мясо и субпродукты, идущие на приготовление пищи;
• покупая продукты в магазине, обращать внимание на срок их годности;
• хранить продукты в холодильнике;
• не использовать в пищу и для приготовления блюд продукты с истекшим сроком годности;
• мыть руки перед тем, как начать приготовление пищи;
• тщательно мыть посуду и кухонные принадлежности;
• не использовать один нож для нарезки овощей и мяса;
• мыть руки после посещения туалета, возвращения домой с улицы, перед тем, как начинать трапезу.

Также во избежание заражения сальмонеллезом не следует покупать уже готовую пищу в открытых уличных ларьках, лавках, питаться в не внушающих доверия местах общественного питания. Часто основным источником сальмонеллеза становятся продающиеся на развес салаты с добавлением майонеза, торты и пирожные, украшенные кремом. От употребления таких продуктов лучше всего отказаться и готовить пищу дома, соблюдая необходимые санитарные нормы.

Причины, симптомы, лечение и профилактика

Холера — это инфекционное заболевание, которое вызывает тяжелую водянистую диарею, которая при отсутствии лечения может привести к обезвоживанию и даже смерти. Это вызвано употреблением пищи или питьевой воды, зараженной бактерией Vibrio cholerae .

Холера была распространена в США в 1800-х годах, до того, как современные системы очистки воды и сточных вод устранили ее распространение через загрязненную воду. Ежегодно в США регистрируется только около 10 случаев холеры.S. и половина из них приобретены за границей. В редких случаях зараженные морепродукты вызывали вспышки холеры в США, однако вспышки холеры по-прежнему являются серьезной проблемой в других частях мира. По данным Всемирной организации здравоохранения, ежегодно регистрируется от 1,3 до 4 миллионов случаев.

Заболевание чаще всего встречается в местах с плохой санитарией, скученностью, войной и голодом. Обычно это регионы Африки, Южной Азии и Латинской Америки. Если вы отправляетесь в один из этих регионов, знание следующих фактов о холере может помочь защитить вас и вашу семью.

Причины холеры

Vibrio cholerae , бактерия, вызывающая холеру, обычно обнаруживается в продуктах питания или воде, загрязненных фекалиями инфицированного человека. Общие источники включают:

• Городское водоснабжение
• Лед из муниципальной воды
• Продукты питания и напитки, продаваемые уличными торговцами
• Овощи, выращенные на воде, содержащие отходы жизнедеятельности человека
• Сырая или недоваренная рыба и морепродукты, выловленные в водах, загрязненных сточными водами

Когда человек употребляет зараженную пищу или воду, бактерии выделяют в кишечнике токсин, вызывающий тяжелую диарею.

Маловероятно, что вы заразитесь холерой только от случайного контакта с инфицированным человеком.

Симптомы холеры

Симптомы холеры могут проявиться через несколько часов или даже через пять дней после заражения. Часто симптомы легкие. Но иногда они бывают очень серьезными. Примерно у каждого 20 инфицированного человека наблюдается тяжелая водянистая диарея, сопровождающаяся рвотой, которая может быстро привести к обезвоживанию. Хотя у многих инфицированных людей симптомы могут быть минимальными или отсутствовать, они все же могут способствовать распространению инфекции.

Продолжение

Признаки и симптомы обезвоживания включают:

Если не лечить, обезвоживание может привести к шоку и смерти в считанные часы.

Лечение и профилактика холеры

Есть вакцина от холеры. И CDC, и Всемирная организация здравоохранения имеют конкретные рекомендации относительно того, кому следует делать эту вакцину.

Вы можете защитить себя и свою семью, используя только кипяченую воду, воду, прошедшую химическую дезинфекцию, или воду в бутылках.Обязательно используйте бутилированную, кипяченую или химически продезинфицированную воду для следующих целей

• Питьевая
• Приготовление еды или напитков
• Приготовление льда
• Чистка зубов
• Мытье лица и рук
• Мытье посуды и принадлежностей, которые вы использовать для еды или приготовления пищи
• Мытье фруктов и овощей

Для дезинфекции собственной воды кипятите ее в течение одной минуты (или 3 минут на больших высотах) или отфильтруйте и используйте коммерческое химическое дезинфицирующее средство.Вам также следует избегать сырых продуктов, в том числе следующих:

• Неочищенные фрукты и овощи
• Непастеризованное молоко и молочные продукты
• Сырое или недоваренное мясо или моллюски
• Рыба, пойманная на тропических рифах, которая может быть заражена

Продолжение

Если у вас разовьется тяжелая водянистая диарея и рвота — особенно после употребления сырых моллюсков или поездки в страну, где эпидемия холеры — немедленно обратитесь за медицинской помощью.Холера хорошо поддается лечению, но, поскольку обезвоживание может произойти быстро, важно сразу же начать лечение холеры.

Гидратация — основа лечения холеры. В зависимости от того, насколько серьезна диарея, лечение будет состоять из пероральных или внутривенных растворов для восполнения потерянной жидкости. Антибиотики, убивающие бактерии, не входят в состав неотложной помощи в легких случаях. Но они могут наполовину сократить продолжительность диареи, а также уменьшить выведение бактерий, тем самым помогая предотвратить распространение болезни.

Общая информация | Холера | CDC

Холера — острое диарейное заболевание, вызванное инфицированием кишечника токсигенной бактерией. Vibrio cholerae серогруппы O1 или O139. По оценкам, ежегодно во всем мире происходит 2,9 миллиона случаев заболевания и 95 000 случаев смерти. Инфекция часто протекает в легкой форме или без симптомов, но может быть тяжелой. Примерно у 1 из 10 человек, заболевших холерой, разовьются серьезные симптомы, такие как водянистая диарея, рвота и судороги в ногах.У этих людей быстрая потеря жидкости в организме приводит к обезвоживанию и шоку. Без лечения смерть может наступить в течение нескольких часов.

Бактерия холеры обычно обнаруживается в воде или в пищевых продуктах, зараженных фекалиями (фекалиями) человека, инфицированного холерными бактериями. Холера чаще всего возникает и распространяется в местах с неадекватной очисткой воды, плохой санитарией и несоответствующей гигиеной.

Бактерии холеры могут также жить в окружающей среде в солоноватых реках и прибрежных водах.Источником инфекции были моллюски, употребляемые в пищу в сыром виде. В редких случаях люди в США заразились холерой после употребления в пищу сырых или недоваренных моллюсков из Мексиканского залива.

Человек может заразиться холерой, выпив воду или приняв пищу, зараженную холерными бактериями. Во время эпидемии источником заражения обычно являются фекалии инфицированного человека, загрязняющие воду или пищу. Заболевание может быстро распространяться в районах с неадекватной очисткой сточных вод и питьевой воды. Маловероятно, что инфекция передается напрямую от одного человека к другому; поэтому случайный контакт с инфицированным человеком не является фактором риска заболевания.

Инфекция холеры часто протекает в легкой форме или без симптомов, но может быть тяжелой. Примерно у 1 из 10 человек, заболевших холерой, разовьются серьезные симптомы, такие как водянистая диарея, рвота и судороги в ногах. У этих людей быстрая потеря жидкости в организме приводит к обезвоживанию и шоку. Без лечения смерть может наступить в течение нескольких часов.

Обычно симптомы появляются через 2-3 дня после того, как человек проглотил бактерии холеры, но это время может варьироваться от нескольких часов до 5 дней.

Лица, живущие в местах с небезопасной питьевой водой, плохой санитарией и несоответствующей гигиеной, подвергаются наибольшему риску заболевания холерой.

Если вы считаете, что вы или член вашей семьи заболели холерой, немедленно обратитесь за медицинской помощью. Обезвоживание может быть быстрым, поэтому восполнение жидкости необходимо. Если у вас есть раствор для пероральной регидратации (ПРС), немедленно начните его принимать; это может спасти жизнь. Продолжайте пить ПРС дома и во время путешествий для лечения. Если у ребенка водянистая диарея, продолжайте кормить грудью.

Для проверки на холеру врачи должны взять образец стула или ректальный мазок и отправить его в лабораторию для поиска бактерий холеры.

Холеру можно просто и успешно вылечить путем немедленного восполнения жидкости и солей, теряемых при диарее. Пациентов можно лечить раствором для пероральной регидратации (ПРС), предварительно расфасованной смесью сахара и солей, которая смешивается с 1 литром воды и выпивается в больших количествах. Этот раствор используется во всем мире для лечения диареи.В тяжелых случаях также требуется внутривенное восполнение жидкости. При своевременной соответствующей регидратации умирает менее 1% больных холерой.

Антибиотики сокращают течение и уменьшают тяжесть заболевания, но они не так важны, как регидратация. Лица, у которых в странах, где наблюдается холера, развиваются тяжелая диарея и рвота, следует незамедлительно обратиться за медицинской помощью.

Маловероятно, что болезнь передается напрямую от одного человека к другому; поэтому случайный контакт с инфицированным человеком не является фактором риска заболевания.

Будьте в курсе, возникали ли недавно случаи холеры в районе, который вы планируете посетить. Однако риск холеры для людей, посещающих районы с эпидемией холеры, очень низок, если предпринимаются простые меры профилактики.

Все посетители или жители районов, где наблюдается или уже возникла холера, должны следовать рекомендациям по предотвращению заболеваний:

• Пейте только воду в бутылках, кипяченую или химически очищенную воду, а также напитки в бутылках или банках. При использовании напитков в бутылках убедитесь, что пломба не сломана.Газированная вода может быть безопаснее негазированной.
  • Для дезинфекции собственной воды кипятите ее в течение 1 минуты или фильтруйте и добавьте ½ таблетки йода или 2 капли бытового отбеливателя на литр воды, или используйте имеющиеся в продаже таблетки для хлорирования воды в соответствии с инструкциями производителя.
  • Избегайте водопроводной воды, фонтанных напитков и кубиков льда.
• Часто мойте руки чистой водой с мылом, особенно перед едой или приготовлением пищи, а также после посещения туалета.
  • Если под рукой нет воды и мыла, используйте дезинфицирующее средство для рук на спиртовой основе с содержанием спирта не менее 60%.
• Используйте бутилированную, кипяченую или химически очищенную воду для мытья посуды, чистки зубов, мытья и приготовления пищи, а также для приготовления льда.
• Ешьте упакованные или свежеприготовленные продукты, которые подают горячими.
  • Не ешьте сырое или недоваренное мясо и морепродукты, а также сырые или недоваренные фрукты и овощи, если они не очищены от кожуры.
• Утилизируйте фекалии в соответствии с санитарными правилами, чтобы предотвратить загрязнение воды и источников пищи.

• FDA одобрило внешний значок однодозовой живой пероральной вакцины против холеры под названием Vaxchora ^® (лиофилизированный CVD 103-HgR) для взрослых от 18 до 64 лет, которые путешествуют в зону активной передачи токсигенных Vibrio cholerae O1 ( штамм, который чаще всего вызывает холеру). Вакцина обычно не рекомендуется большинству путешественников из Соединенных Штатов, потому что очень немногие посещают районы активной передачи холеры. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрила три других пероральных инактивированных или неживых вакцины против холеры: Дукорал ^® , ШанХол ^® и Еввичол-Плюс ^® / Еввичол ^® для поставок в Организацию Объединенных Наций, но эти вакцины недоступны в США.Ни одна вакцина против холеры не обеспечивает 100% защиты, а вакцинация против холеры не заменяет стандартные меры профилактики и контроля, включая меры предосторожности в отношении продуктов питания и воды.
• Для получения дополнительной информации посетите страницу «Вакцины».

• Холера была распространена в Соединенных Штатах в 1800-х годах, но распространение, связанное с водой, было устранено с помощью современных систем очистки воды и сточных вод. Очень редко люди в США заболевают холерой после употребления в пищу сырых или недоваренных моллюсков из Мексиканского залива.
• Однако путешественники из США в районы с эпидемией холеры (например, некоторые части Африки, Азии и Латинской Америки) могут подвергаться воздействию бактерий холеры и могут заболеть после прибытия домой. Некоторые путешественники привозили домой зараженные морепродукты из-за границы, что привело к холере.

• Органы общественного здравоохранения США и других стран работают над усилением эпиднадзора за холерой, расследованием вспышек холеры и реагированием на них, а также разработкой и внедрением профилактических мер по всему миру.Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) расследуют эпидемию холеры, где бы она ни возникла, по приглашению пораженной страны и обучают лабораторных работников надлежащим методам выявления Vibrio cholerae . Кроме того, CDC предоставляет информацию о диагностике, лечении и профилактике холеры должностным лицам органов здравоохранения и информирует общественность об эффективных профилактических мерах.
• Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Глобальная целевая группа по борьбе с холерой (GTFCC) вместе с партнерами и различными заинтересованными сторонами запустили Глобальный план действий по борьбе с холерой до 2030 года, который является беспрецедентной инициативой по борьбе и сокращению передачи холеры во всем мире.В этом всеобъемлющем плане определены приоритеты по снижению смертности от холеры на 90% и прекращению передачи вируса в 20 странах к 2030 году. Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) поддерживают глобальную стратегию, участвуя в рабочих группах целевой группы по водоснабжению, санитарии и гигиене. (WASH), ведение больных, эпидемиология и эпиднадзор, лабораторные и пероральные вакцины против холеры.
• Агентство США по международному развитию спонсирует некоторые международные мероприятия правительства США и предоставляет медицинские принадлежности, а также воду, средства санитарии и гигиены пострадавшим странам.
• Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов проверяет импортные и отечественные моллюски на V. cholerae и контролирует безопасность грядок моллюсков в США с помощью программы санитарной обработки моллюсков.

По следам эпидемии

Источник: Cricket 31 (3), стр. 23–31, ноябрь 2003 г.

Перепечатано с разрешения автора и Cricket Журнал, ноябрь 2003 г .; текст (c) 2003 г. Автор: Кэтлин Тутхилл, иллюстрация (c) 2003 г. Издательская компания «Карус».

Кэтлин Тутхилл, иллюстрация Руперта Ван Вик

Британский доктор Джон Сноу не смог убедить других врачей и ученых, что холера, смертельная болезнь, распространилась, когда люди пил зараженную воду, пока мать не постирала подгузник своего ребенка в городском колодце в 1854 году и вызвала эпидемию, унесшую жизни 616 человек.

Доктор Сноу, акушер, интересующийся многие аспекты медицинской науки, долгое время считали, что вода, загрязненная сточные воды стали причиной холеры. Холера — это кишечное заболевание, которое может вызывать смерть в течение нескольких часов после появления первых симптомов рвоты или диареи. Снег опубликовал статью в 1849 году, в которой изложил свою теорию, но врачи и ученые думал, что он на ложном пути, и придерживался популярного мнения того времени что холера была вызвана вдыханием паров или «миазмами в атмосфере».

Первые случаи холеры в Англии были зарегистрированы в 1831 г. о том времени, когда доктор Сноу заканчивал свое медицинское образование в возрасте 18. Между 1831 и 1854 годами десятки тысяч людей в Англии умерли от холера. Хотя доктор Сноу активно участвовал в экспериментах с использованием нового техника, известная как анестезия, для родов, он также был очарован исследуя свою теорию распространения холеры.

В середине 1800-х годов у людей не было водопровода или современные туалеты в своих домах.Они использовали городские колодцы и коммунальные насосы, чтобы получить вода, которую они использовали для питья, приготовления пищи и стирки. Септические системы были примитивные, и большинство домов и предприятий сбрасывают неочищенные сточные воды и отходы животноводства прямо в реку Темзу или в открытые ямы, называемые «выгребными ямами». Воды компании часто разливают воду из Темзы в бутылки и доставляют ее в пабы, пивоварни и другие предприятия.

Доктор Сноу считает, что сточные воды сбрасываются в реку или в выгребные ямы возле городских колодцев может привести к загрязнению водоснабжения, что приведет к быстрому распространение болезни.

В августе 1854 года Сохо, пригород Лондона, сильно пострадал от страшная вспышка холеры. Сам доктор Сноуза жил недалеко от Сохо, и сразу приступил к работе, чтобы доказать свою теорию о том, что загрязненная вода была причиной вспышка.

«В пределах 250 ярдов от места, где соединяется Кембридж-стрит. На Брод-стрит за 10 дней произошло более 500 приступов холеры со смертельным исходом », — сказал доктор. Сноу писал: «Как только я познакомился с ситуацией и масштабами это вторжение (sic) холеры, я подозревал некоторое загрязнение воды часто посещаемый уличный насос на Брод-стрит.”

Доктор Сноу круглосуточно работал над поиском информации из больничных и публичных записей о том, когда началась вспышка и были ли жертвы пили воду из насоса на Брод-стрит. Сноу подозревал, что те, кто жили или работали рядом с насосом, чаще всего использовали насос и, таким образом, заболеть холерой. Его новаторские медицинские исследования окупились. Используя географическая сетка для регистрации смертей от вспышки и расследования каждого случая чтобы определить доступ к насосу воды, Сноу разработал то, что он считал положительное доказательство того, что помпа была источником эпидемии.

Подробнее о John Snow

Кроме тех, кто жил рядом с насосом, Сноу отслеживал сотни случаев холеры в близлежащие школы, рестораны, предприятия и пабы.

Согласно записям Сноу, владелец одной кофейни в район, который подавал стаканы воды из насоса на Брод-стрит вдоль во время еды сказала, что знала о девяти из своих клиентов, заболевших холерой.

Популярный игристый напиток того времени назывался «шербет», это была ложка порошка, который шипел при смешивании с водой. В широком В районе улицы Сохо эта вода обычно поступала из насоса с Брод-стрит и была Считается, что снег является источником многих случаев.

Snow также исследовал группы людей, не получивших холеры и выяснил, пили ли они насосную воду. Эта информация была важно, потому что это помогло Сноу исключить другие возможные источники эпидемии к тому же качать воду.

Он нашел несколько важных примеров. Работный дом или тюрьма, около Сохо было 535 сокамерников, но почти не было случаев холеры. Сноу открыл У работного дома был собственный колодец, и вода покупалась у водопроводной станции Гранд-Джанкшен.

Мужчины, работавшие на пивоварне на Брод-стрит, которая производила избежал холеры и солодовый ликер. Владелец пивоварни г-н. Хаггинс сказал Сноу, что мужчины пили ликер, который они приготовили, или воду из собственный колодец пивоварни, а не вода из насоса на Брод-стрит.Ни один из мужчин заболела холерой. Завод рядом с насосом, на Брод-стрит, 37, был не таким везучий. На фабрике были под рукой две бочки с водой из насоса, чтобы сотрудники могли пить и 16 рабочих умерли от холеры.

Случаи смерти двух женщин, племянницы и ее тети Сноу озадачила холера. Тетя жила на некотором расстоянии от Сохо, как и ее племянница, и Снег не мог подключиться к насосу. Тайна раскрылась, когда он разговаривал с сыном женщины.Он сказал Сноу, что его мать жила в В районе Брод-стрит когда-то нравился вкус воды из насоса, поэтому много из того, что ей регулярно приносили бутылки с этим напитком. Вода, взятая из помпа 31 августа, в день вспышки болезни, была доставлена ​​ей. Как и она по обычаю, она и ее приехавшая племянница взяли стакан воды из насоса для закуски, и, согласно записям Сноу, оба умерли от холеры в следующем день.

Сноу смог доказать, что холера не является проблемой в Сохо, за исключением людей, которые имели обыкновение пить воду из Брод Уличный насос.Он также изучил образцы воды из насоса и обнаружил белый в нем плавали пятнышки, которые, по его мнению, были источником заражения.

7 сентября 1854 года Сноу отправился в город со своими исследованиями. чиновников и убедили их снять ручку с помпы, заставив ее невозможно набрать воду. Чиновники не хотели ему верить, но ручку в качестве испытания только для того, чтобы обнаружить вспышку холеры почти сразу просачивается до упора.Постепенно люди, покинувшие свои дома и предприятия в районе Брод-стрит из-за страха заболеть холерой. начал возвращаться.

Несмотря на успех теории Сноу в борьбе с холерой эпидемии в Сохо, государственные чиновники все еще считали его гипотезу абсурдной. Они отказался делать что-либо, чтобы очистить выгребные ямы и канализацию. Совет по здравоохранению опубликовал отчет, в котором говорилось: «мы не видим причин для принятия этого убеждения», и пожал плечами. от доказательств Сноу как просто «предположения.”

В течение нескольких месяцев после этого Сноу продолжал отслеживать все случаи холеры из вспышки 1854 г. в Сохо, и почти все они прослеживаются до насос, в том числе краснодеревщик, который проезжал через этот район, и дети, которые жили ближе к другим насосам, но шли мимо насоса на Брод-стрит по пути к школа. Чего он не мог доказать, так это того, откуда произошло заражение в первое место.

Должностные лица утверждали, что канализация из городских труб невозможна. протекла в насос, и сам Сноу сказал, что не может понять, сточные воды поступали из открытых коллекторов, сточных вод под домами или предприятиями, общественных трубы или выгребные ямы.

Тайну, возможно, никогда не удалось бы разгадать, если бы не Министр, преподобный Генри Уайтхед, взял на себя задачу доказать, что Сноу ошибается. В Министр утверждал, что вспышка была вызвана не зараженной водой, а Божественное вмешательство. Он не нашел таких доказательств и, по сути, его опубликованный отчет подтверждает выводы Сноу. Лучше всего это дало Сноу вероятное решение причины загрязнения насоса.

Нажмите, чтобы узнать больше об эпидемиях холеры

Преподобный Уайтхед взял интервью у женщины, которая жила по адресу Брод, 40. Улица, чей ребенок заразился холерой от другого источника.В Мать ребенка постирала подгузники в воде, которую затем слила в дырявая выгребная яма всего в трех футах от насоса на Брод-стрит. Сноу назвал «самой ужасной вспышкой холеры, когда-либо происходившей в этом Королевство.»

Год спустя вышел журнал под названием The Builder . Выводы преподобного Уайтхеда вместе с призывом к официальным лицам Сохо закрыть выгребную яму и отремонтировать канализацию и канализацию, потому что «несмотря на поздний многочисленные смертельные случаи, у нас есть все материалы для новой эпидемии.”Потребовалось много за годы до того, как государственные чиновники сделали эти улучшения.

В 1883 году немецкий врач Роберт Кох занялся поисками причиной холеры стал еще один шаг вперед, когда он выделил бактерию Vibrio cholerae , «яд» Сноу, как утверждалось, вызвал холеру. Доктор Кох определил что холера не передается от человека к человеку, а передается только через антисанитарные источники воды или пищи, большая победа теории Сноу.В эпидемии холеры в Европе и США в 19, ^-м, веках. закончился после того, как города наконец улучшили водоснабжение и канализацию.

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, 78 процентов люди в странах третьего мира по-прежнему не имеют доступа к чистой воде, и до 85 процентов этих людей не живут в районах с адекватной канализацией. лечения, что делает вспышки холеры постоянной проблемой в некоторых частях Мир.

Сегодня ученые считают Сноу пионером общественного медицинские исследования в области, известной как эпидемиология. Большая часть нынешних эпидемиологическое исследование, проведенное Центрами по контролю за заболеваниями США, по-прежнему использует теории, такие как теория Сноуза, для отслеживания источников и причин многих болезни.

Нажмите, чтобы вернуться на сайт John Snow

Роль мер контроля и окружающей среды в динамике передачи холеры

Холера — это инфекционное кишечное заболевание, которое возникает в результате плохих санитарных условий и отсутствия базового образования для его передачи.Он характеризуется обильной рвотой и сильной диареей, когда человек ест или пьет воду, загрязненную Vibrio cholerae . Разработана динамическая математическая модель, которая в явном виде моделирует механизм передачи холеры с учетом роли мер контроля и окружающей среды в передаче болезни. Модель включает две популяции: человеческую популяцию и популяцию бактерий. Метод следующего поколения используется для вычисления основного числа воспроизведений,.Показано, что как свободные от болезней, так и эндемические равновесия являются стабильными на местном и глобальном уровнях для значений меньше единицы и нестабильными в противном случае. Необходимые условия задачи оптимального управления были проанализированы с использованием принципа максимума Понтрягина с контрольными мерами, такими как просветительская кампания и обработка водоемов, используемыми для оптимизации целевой функции. Численные значения параметров модели оценивались нелинейным методом наименьших квадратов. Моделирование подтверждает важную роль, которую играют меры контроля (образование и обработка водоемов) и бактерии в окружающей среде в динамике передачи, а также в сокращении распространения холеры.

1. Введение

Холера — это инфекционное кишечное заболевание, характеризующееся обильной рвотой и острой водянистой диареей, которые вызваны употреблением пищи или питьевой воды, зараженной бактерией Vibrio cholerae [1, 2]. Когда человек инфицирован холерой, это приводит к обезвоживанию, а при отсутствии лечения может привести к смерти. На протяжении веков холера оставалась одним из самых ужасных заболеваний во всем мире. Vibrio cholerae , возбудитель холеры, является грамотрицательной бактерией, имеющей форму запятой.У него есть жгутик для подвижности и пили (волосовидная структура, которую он использует для прикрепления тканей). Солоноватоводная или соленая вода служит его естественной средой обитания; в результате он обычно содержится в устрицах и моллюсках.

Холера была впервые описана Гиппократом, который считается одной из самых выдающихся фигур в истории медицины. Исторически регион дельты Ганга в Азии считается первым регионом, зараженным холерой [3]. Считается, что из этого региона холера распространилась по всему миру.В течение пятнадцатого и восемнадцатого веков в Азии произошло несколько эпидемий. В 1892 году в Германии произошла крупная вспышка холеры, в результате которой погибло более 10 000 человек. Было установлено, что это было вызвано дефектом в немецкой системе удаления отходов. На протяжении столетий с 1817 г., то есть в течение девятнадцатого и двадцатого веков, произошло семь крупных пандемий холеры [3, 4]. Седьмая пандемия началась в Индонезии в 1961 году и достигла Западной Африки в 1970 году, а также в Америке в 1991 году.В девятнадцатом веке холера считалась не только страшной болезнью, но и угрозой национальной идентичности и национальной экономике [5].

Люди страдают от холеры в целом. Холера служит индикатором отсутствия социальных удобств в большинстве стран, особенно в развивающихся странах, что представляет собой глобальную угрозу общественному здоровью. Популяции, живущие в антисанитарных условиях, увеличиваются, и повторное появление холеры также закралось. Число вспышек холеры, о которых сообщила Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), продолжает расти, среди которых в общей сложности 838 315 с 2004 по 2008 гг., По сравнению с до 676 651 случая, уведомленных с 2000 по 2004 год [6].Также в 2006 году 52 страны сообщили о 236 896 случаях холеры, включая 6311 смертельных случаев, с коэффициентом летальности 2,7% [7]. Опять же, в 2011 году во всем мире было зарегистрировано 589 854 случая холеры, включая 7 816 смертей от холеры, из 58 стран с коэффициентом летальности 1,3% [8].

Множественные вспышки продолжались и в 21 веке, включая Индию, Иран, Вьетнам и несколько африканских стран [9]. Некоторые недавние вспышки произошли в Гаити и Нигерии в период с 2010 по 2011 годы и в Южном Судане, Танзании, Ираке, Кении и Кубе с 2015 по 2016 годы [8].Также в период с 2017 по 2018 год ВОЗ сообщила о 1084191 предполагаемом случае холеры с 2267 сопутствующими смертельными случаями в раздираемом войной Йемене [10]. Хотя холера легко уносит жизни, ее можно искоренить с помощью эффективных мер борьбы.

Джон Сноу признан одним из первых исследователей передачи холеры благодаря его работе по вспышке холеры в Сохо в 1854 году [11]. Он выполнил свою первую работу по холере в Лондоне, где он установил связь между передачей холеры и загрязненной водой.Он обнаружил, что метод профилактики холеры и борьбы с ней заключается в том, чтобы проследить ее источник до питьевой воды. Он понял, что, закрыв насос на широкой улице, который поставлял загрязненную воду в другие районы, можно искоренить перенос бактерий холеры в этом районе. Это открытие проложило путь для дальнейших исследований холеры, и позже, в 1883 году, Роберт Кох описал возбудителя холеры как изогнутую палочку и назвал ее Vibrio cholerae [3]. До конца 1970 года считалось, что передача холеры от человека к человеку является основным путем передачи, хотя существуют и другие способы передачи.Фекалии или рвота зараженного человека являются переносчиками бактерий Vibrio cholerae и распространяются среди населения фекально-оральным путем. Холера часто передается через источники воды, зараженные Vibrio cholerae , хотя зараженные продукты, такие как сырые моллюски и устрицы, также могут передавать бактерии [12]. Когда зараженная пища попадает в организм, бактерии могут выжить, проходя через кислые условия желудка. Внутри тонкого кишечника, где происходит всасывание, бактерии Vibrio cholerae прикрепляются к стенке кишечника и начинают вырабатывать токсин холеры.Токсин попадает в клетки кишечника, заставляя их выделять воду и ионы, включая ионы натрия и хлора [13]. Морская среда, созданная внутри кишечника, может за счет осмоса втягивать до шести литров воды в кишечник каждый день. Это приводит к водянистой диарее и сильному обезвоживанию. Симптомы холеры являются прямым результатом этого нападения на тело, которое включает сильную диарею и рвоту, что приводит к общей слабости тела и головокружению.

Искоренить холеру можно с помощью соответствующих мер, таких как безопасная питьевая вода и незагрязненные продукты. Меры по профилактике холеры включают, помимо прочего, предоставление очищенной воды и надлежащую санитарию эндемичным по холере общинам. Также некоторую защиту можно получить с помощью пероральных вакцин для иммунитета. Эффективность этой пероральной вакцины составляет около 80% в течение трех месяцев после введения однократной пероральной дозы взрослым в возрасте от 18 до 64 лет.

На основе этих знаний в течение многих лет разрабатывались эффективные стратегии профилактики и вмешательства путем формулирования математических моделей, обеспечивающих уникальный подход к получению базового представления о динамике холеры [14]. Например [15], построена модель холеры, которая явно включает окружающую среду как компонент в регулярную систему, чтобы сформировать комбинированную среду для эпидемиологической модели человека (). Эта модель позволила тщательно изучить сложное взаимодействие между человеком-хозяином и патогеном окружающей среды.Это привело к лучшему пониманию механизма передачи холеры, а также послужило стимулом для разработки нескольких других моделей холеры.

Более общая модель, которая учитывала различные инфекционные состояния Vibrio cholerae , была разработана в [16]. Их модель состояла из пяти уравнений, описывающих динамику восприимчивой, заразной и удаленной человеческой популяции. Он также включал динамику гиперинфекционного состояния и низкоинфекционного состояний у Vibrio cholerae населения.В своей модели они предположили, что общая численность населения N является постоянной, а также предположили постоянный коэффициент рождаемости и смертности b . Инфекция вызывается проглатыванием загрязненной воды либо (гиперинфекционными вибрионами), либо (низкоинфекционными вибрионами).

Основываясь на работе [15], Mukandavire et al. [17] разработали модель, включив фактор передачи от человека к человеку. То есть взаимодействия между классами восприимчивых и инфекционных. Они смогли оценить базовое количество воспроизводимых животных во время вспышки холеры в Зимбабве в 2008–2009 годах.Они снова представили модель, адаптированную к зимбабвийским данным, которая позволила понять природу эпидемии в Зимбабве. Это помогло в более широком масштабе бороться с холерой на глобальном уровне. В частности, они использовали зимбабвийские данные для получения оценок основного репродуктивного числа холеры на региональной основе.

В другой разработке Tuite et al. [18] построили компартментальную модель передачи, которая характеризует население как восприимчивое к инфекции, инфицированное и заразное для других.Они также охарактеризовали выздоровевших или иным образом исключили риск дальнейшей инфекции. Они предположили, что холера может передаваться либо через загрязненную воду, либо при тесном контакте с инфицированным человеком. Они также выяснили, что передача через воду является критическим способом передачи. Поэтому они добавили в модель водный отсек. В качестве меры контроля они ввели вакцинацию в модель, перемещая людей из восприимчивого компартмента в восстановленный или иммунный компартмент после завершения вакцинации.Они также исследовали относительный эффект замены вакцинации в качестве меры контроля на обеспечение чистой водой, что привело к сокращению числа людей, восприимчивых к заражению через зараженную воду. С развитием систем санитарии и доступности питьевой воды, а также с повышенным вниманием к вопросам личной гигиены, заболеваемость холерой больше не была проблемой.

Кроме того, Sun et al. [19] предложили математическую модель, описывающую передачу холеры в Китае. В своей модели они вычислили базовое число воспроизводства и глобальную динамику системы.Хотя они рассмотрели контрольные параметры, а именно уровень охвата иммунизацией и управление окружающей средой, особенно питьевую воду, они не смогли применить анализ оптимального контроля. Следовательно, они не смогли использовать принцип максимума Понтрягина, который является одним из методов, используемых в задачах теории управления, для поиска наилучшего возможного управления для перевода динамической системы из одного состояния в другое. Они также не принимали во внимание особенности бактерий, такие как способность бактерий к переносимости в окружающей среде, в которой они развиваются.Следовательно, они не могли заставить элементы управления работать эффективно.

Ainea et al. [20] также предложили и проанализировали детерминированную модель холеры в Танзании, чтобы помочь искоренить холеру. Необходимые условия задачи оптимального управления проанализированы с применением принципа максимума Понтрягина. Они включали две стратегии контроля, а именно образовательную кампанию и очистку воды. Тем не менее, они не проводили аналитических расчетов своей модели для определения основного числа воспроизводств, которое служит пороговым значением для динамики системы и болезни.

Опять же, Ezeagu et al. [21] также рассмотрели математическую модель передачи динамики холеры с классом карантина и параметром вакцинации в качестве стратегии контроля. Они определили постоянные решения модели, то есть точки равновесия, свободные от болезней и эндемичные. Они также использовали матрицу следующего поколения для определения основного числа воспроизводств около точек равновесия без болезней. Их результат показал, что, применяя меры контроля, болезнь можно искоренить.Более того, многие из таких работ изучены и зафиксированы в [2, 22–26].

Мотивация для этой статьи исходит из различных исследований, проведенных в динамике передачи холеры. Однако в этой статье мы приняли во внимание насыщенный уровень заболеваемости, при котором количество эффективных контактов между инфицированными и восприимчивыми людьми может достигать высоких уровней заражения из-за скопления инфицированных людей или из-за применения некоторых мер восприимчивыми людьми для распространение болезни.Было замечено, что это играет важную роль в динамике передачи заболеваний. Кроме того, не просто рассматривая популяцию бактерий как компартмент, мы предполагаем член логистического уравнения для роста бактерий в окружающей среде. Это сделано для того, чтобы помочь установить поведение бактерий в замкнутой среде, что позволяет отслеживать выживаемость бактерий, поскольку популяция бактерий становится все меньше и меньше по мере приближения к максимуму.Пропускная способность также действует как мера контроля, поскольку становится ограничивающим значением для популяции бактерий. Наконец, были также применены некоторые меры контроля, чтобы установить динамику передачи холеры.

2. Формулировка модели

В этом разделе мы разрабатываем модель передачи холеры среди хорошо перемешанного населения. Это объединенная система человеческого населения и бактерий ( B ) в окружающей среде в качестве компартмента для формирования модели. Общая численность населения на момент времени t обозначается значком и делится на три различных отсека.Это восприимчивые люди, обозначенные ( S ), инфекционные индивидуумы, обозначенные ( I ), и выздоровевшие, обозначенные ( R ).

Чтобы сформулировать модель математически, мы предполагаем, что люди набираются в восприимчивый отсек с определенной скоростью. Пропорция × восприимчивых людей вакцинирована, что обеспечивает некоторый иммунитет против инфекции. Как указано в [27], мы также предполагаем, что люди, выздоравливающие от холеры в результате вакцинации, вырабатывают иммунитет, который защищает их от восприимчивости к болезни в течение нескольких лет.Однако восприимчивые люди могут заразиться либо при контакте с инфицированным человеком, либо с бактериями в окружающей среде. Инфицированные люди передают холеру восприимчивым людям со скоростью, а восприимчивые люди заражаются бактериями из окружающей среды со скоростью. Параметр ω — концентрация вибрионов. Таким образом, сила заражения представлена ​​выражением, где — коэффициент заболеваемости с постоянным α , регулирующий соответствующую форму заболеваемости, которая определяет скорость нового инфицирования.В результате, если, то соответствующая инцидентность сводится к стандартной билинейной на основе закона действия масс. Если, то соответствующая заболеваемость представляет собой следствие эффектов насыщения: когда число инфицированных велико, уровень заболеваемости будет медленнее, чем линейно реагировать на увеличение I .

Поскольку рассматривается ограниченная область, то есть окружающая среда, рост бактерий представлен с помощью логистического уравнения, где r — скорость роста, а K — несущая способность бактерий.Также рассматриваются меры контроля, которые включают обучение восприимчивых людей и обработку водоемов. Следовательно, восприимчивые люди реже заражаются холерой от инфицированного человека, что измеряет эффективность образовательной кампании. Если, то образовательная кампания будет бесполезной, а если, то образовательная кампания на 100% эффективна в предотвращении холеры. Рассмотрены естественная смертность μ и смертность от болезней γ .Также существует скорость распада δ для популяции бактерий. Общая динамика трансмиссии показана на рисунке 1.

В таблице 1 кратко описаны параметры, используемые в модели отсеков.

человеческое взаимодействие в окружающей среде в окружающей среде Скорость восстановления Параметр Описание Частота Vibrio 9019 9019 9019 Обучение людей тому, как снизить контакт между инфицированными людьми Обработка водных объектов в окружающей среде ω Концентрация холерного вибриона Переносная способность холерного вибриона r Скорость роста каждого холерного вибриона в окружающей среде η Уровень человеческого участия в Vibrio cholerae δ Скорость распада вибрионов μ μ Естественная смертность -индуцированная смертность τ Уровень вакцинации α Фактор насыщения

.Анализ модели

Из рисунка 1 мы можем выразить временную эволюцию состояний населения в следующих детерминированных нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнениях:

3.1. Основные свойства модели

Теорема 1. Биологически допустимая область задается следующим набором: с неотрицательными начальными условиями и,, и. Она ограничена, положительно инвариантна и притягивает по отношению к системе (1) для всех.

Доказательство. Суммируя систему (1), мы получаем Решение уравнения (3): Рассматривая начальные условия при, пусть будет начальным значением для всей человеческой популяции.Следовательно, As, каждое решение уравнения (3) удовлетворяет следующему условию: где — сумма всех начальных условий переменных системы (1). Общая численность населения в момент времени t будет ограничена выше if. Следовательно, для любого решения системы (1) оно либо остается в, либо асимптотически приближается. Таким образом, является положительно инвариантным и привлекательным по отношению к модели.

3.2. Положительность и ограниченность решений

Поскольку модель отслеживает человеческую популяцию, мы показываем, что все переменные состояния всегда остаются неотрицательными.

Теорема 2. Пусть, тогда решения системы (1) положительны для всех.

Доказательство. Учитывая это, это означает, что, учитывая первое уравнение в системе (1), Из уравнения (10), поскольку оно положительно, мы получаем Разделение переменных и затем интегрирование обеих сторон дает Аналогичным образом решение для остальных переменных состояния получается следующим образом : Следовательно, и при всех начальных условиях.

3.3. Модель устойчивых состояний

В этом разделе определяются точки равновесия системы (1), то есть точка равновесия без болезней (DFE), обозначаемая, и эндемическая точка равновесия (EE), обозначаемая,.Стабильность модели исследуется с использованием базового репродуктивного числа,.

3.3.1. Точка равновесия без болезней (DFE),

В отсутствие Vibrio cholerae и путем разрешения системы (1) состояние DFE получается как

3.3.2. Эндемическая точка равновесия (EE),

Эндемическая точка равновесия, является нетривиальной точкой равновесия системы (1). Решая эти уравнения, мы можем соответственно получить равновесные решения различных состояний как где

3.3.3. Базовый репродуктивный номер,

Базовый репродуктивный номер — это ожидаемое количество вторичных случаев, которые возникают, когда одна бактерия Vibrio cholerae вводится в полностью восприимчивую среду, а также один инфекционный особь вводится в полностью восприимчивую популяцию [28 ]. Он рассчитывается с использованием метода, описанного в [29], и получается как

Верхний индекс c используется для выделения модели с элементами управления по сравнению с базовым числом воспроизведения, когда параметры управления извлекаются из модели, которая задается as

Можно увидеть то, что показывает и описывает, как люди передают холеру другим людям, а также как бактерии в окружающей среде способствуют передаче холеры.Далее показано, как каждый из элементов управления может снизить значение ниже 1, чтобы болезнь была искоренена.

3.3.4. Анализ с контрольными мерами

Базовое воспроизводимое число в уравнении (17) снова используется, чтобы показать эффективность соответствующих контрольных мер при их применении. Если обучение людей сокращению контактов между инфицированным человеком и восприимчивыми людьми, а также информирование инфицированных людей о путях передачи и профилактике холеры является единственной применяемой мерой контроля, то есть, тогда базовое число воспроизводимости определяется выражением

Если обработка водных объектов в окружающей среде также является единственной применяемой мерой контроля, то базовый репродуктивный номер получается как

3.4. Локальная устойчивость DFE

Локальная устойчивость DFE достигается линеаризацией системы (1), то есть вычислением ее матрицы Якоби,. Матрица Якоби вычисляется путем дифференцирования каждого уравнения в системе (1) по переменным состояния.

Теорема 3. Если, то состояние равновесия без болезней, которое задается выражением, является локально асимптотически устойчивым в области, определяемой и нестабильным, когда.

Доказательство. Состояние равновесия без болезней является локально устойчивым, если все собственные значения матрицы Якоби отрицательны.Матрица имеет все собственные значения отрицательные, только если след и определитель. Затем мы линеаризуем систему (1), чтобы получить матрицу, имеющую собственные значения и отрицательные действительные части. Это означает, что можно свести к получению Из уравнения (22) характеристический многочлен можно записать в виде где При применении критериев Рауса-Гурвица для матрицы в уравнении (22) требуется, чтобы и в уравнении (23) было больше нуля, что является необходимое условие, чтобы корень многочлена был отрицательным или имел отрицательную действительную часть.Таким образом, мы наблюдаем это, и это означает, что равновесие, свободное от болезней, является локально стабильным.

3.5. Глобальная стабильность DFE

В этом разделе с помощью теоремы Ляпунова показано, что состояние равновесия без болезней является глобально стабильным.

Теорема 4. Безболезненное равновесие глобально асимптотически устойчиво, если и нестабильно в противном случае.

Доказательство. Применяя метод из [30], пусть будет функция Ляпунова с некоторыми неотрицательными параметрами, θ и, такая, что дифференцирование функции Ляпунова по времени дает Подстановка и в уравнение (27) дает Группирование подобных членов для I и В мы имеем После формирования функции Ляпунова, заданной как на пространстве двух переменных состояния, наблюдается, что если и at глобально устойчивы (то есть, и), то.Следовательно, подстановка значений и дает Приравнивание коэффициентов I в уравнении (30) к нулю, что соответствует состоянию равновесия без болезней, и применение свойства умножения равенства, которое гласит, что если и, то. Мы можем получить уравнение (31) из уравнения (30), где уравнение (31) задается путем выбора и последующей подстановки в уравнение (30) giveAfter некоторых алгебраических вычислений, мы получаем, следовательно, тогда и только тогда и тогда. В результате самый большой компактный инвариантный набор в является одноэлементным набором.Из принципа инвариантности Ла Салья можно сделать вывод, что он глобально асимптотически устойчив в if.

3.6. Локальная стабильность EE

Теорема 5. Эндемическая точка равновесия, которая определяется как, является локально асимптотически стабильной в области, определяемой условием, и становится нестабильной, если.

Доказательство. На основе подхода, описанного в [31, 32], теорема доказывается с помощью EE, определенного в уравнении (15). Поскольку все значения положительны, значение выражается через то, что даетSince положительно, когда подразумевает, что EE является локально асимптотически устойчивым.

3,7. Глобальная устойчивость EE

С учетом метода, использованного в [19], функция Ляпунова определяется как

Производная от находится вдоль решений системы (1), чтобы получить

После некоторых алгебраических вычислений

Следовательно,

Рассматривая функцию, мы знаем, что приводит к

и дает

Кроме того,

Следовательно,

Следовательно, наибольшее инвариантное подмножество в. Следовательно, согласно принципу инвариантности Ла Саль, глобально асимптотически устойчив, когда [33].

3.8. Метод подгонки модели

Анализ данных об инфекционных заболеваниях — нестандартная задача. В результате было разработано множество подходов. В этом разделе учитывается нелинейный метод наименьших квадратов, также известный как метод Нелдера – Мида, математический метод, который используется для оценки значений параметров, используемых в модели холеры. Для реализации нелинейного метода наименьших квадратов модельная система (1) записывается в следующем виде: где функция f зависит от времени t и переменной состояния y и вектора параметров θ подлежат оценке.Вектор переменной состояния задается как

Идея, используемая для выполнения метода наименьших квадратов для оценки параметров, состоит в том, чтобы минимизировать сумму разницы между наблюдаемыми точками данных и решением модели, связанным с параметром модели θ . Следовательно, учитывая n точек данных, для, мы стремимся минимизировать целевую функцию, задаваемую

Следовательно, нахождение вектора параметров θ , который наилучшим образом соответствует модели, подразумевает решение следующей задачи оптимизации: для, где m — количество оцениваемых параметров.Модель реализована с использованием Python и затем соответствует реальным данным, полученным из банка данных ВОЗ.

Параметры управления могут принимать минимальное значение 0 и максимальное значение 1. Если и, то, и если, то. В противном случае и. Таким образом, для управляющих параметров и получается оптимальное значение функции.

Скорость взаимодействия и кинетика оцениваются на основе реальных данных, полученных из центра данных Всемирной организации здравоохранения по холере для Ганы [34]. Мы также учитываем опубликованные литературные данные, где это применимо.Подходящая кривая для нашей модели, показанная на рисунке 2, получена с использованием данных путем применения метода нелинейных наименьших квадратов (NLS), как описано выше.

Контрольные меры были использованы для определения долгосрочного эффекта холеры с использованием данных. На Рисунке 3 мы наблюдали спроектированный график, показывающий тенденцию к снижению случаев холеры при эффективном применении мер контроля. Эта тенденция к снижению может быть связана с включением в модель образования и обработки водных объектов.

4. Анализ оптимального управления

В этом разделе мы обсудили оптимальное управление моделью путем минимизации распространения холеры с помощью параметров управления и. Пусть для — линейные функции. Меры контроля и очень эффективны, когда и не эффективны, когда.Мера контроля — это образовательная кампания, проводимая для людей с целью снижения холеры, и обработка водоемов. Рассматривая использование ограниченного измеримого управления по Лебегу, мы определяем целевую функцию, которая должна быть минимизирована, поскольку где — период времени вмешательства. Динамика управлений для минимизации целевой функции задается системой (1). Соответствующее базовое число воспроизведения для системы (1) дается в уравнении (17). Мы минимизируем инфекционную популяцию людей ( I ) и бактерии ( B ), а также затраты, связанные с внедрением мер контроля и.Функциональная цель включает социальные издержки, связанные с обучением уязвимых людей и очисткой водоемов. Количество представляет собой стоимость, связанную с минимизацией инфицированной человеческой популяции, и представляет собой стоимость, связанную с минимизацией популяции бактерий в окружающей среде. Затраты, соответствующие и, являются линейными, тогда как функции управления затратами и нелинейны. Лагранжиан задачи оптимального управления задается формулой

. Для определения минимального значения лагранжиана определяется гамильтониан H для задачи управления как где — сопряженные переменные.Дифференциальные уравнения сопряженных переменных получаются путем взятия частных производных гамильтонова уравнения, то есть уравнения (49) по переменным состояния, что дает

Теорема 6. Учитывая оптимальные управления и решения соответствующих уравнение состояния (50), которое минимизирует целевую функцию по области, тогда существуют сопряженные переменные, удовлетворяющие Таким образом, оптимальные решения даются

Доказательство. Дифференцируя гамильтониан относительно различных мер управления и приравнивая их к нулю, мы получили Изготовление и объект из уравнений (53) и (54), соответственно, дает Следовательно, и используются в программировании на Python для моделирования.

4.1. Моделирование оптимального управления

Для моделирования модели оптимального управления использовался язык программирования Python с использованием набора параметров, полученных из наборов данных. Некоторые из этих параметров приведены только для иллюстрации.В таблице 2 представлены значения параметров модели, использованные для моделирования. Также были рассмотрены следующие начальные условия:

Мы описали элементы управления, используя следующие стратегии (I, II и III). Однако рисунки 4–6 представляют собой контрольные профили, в то время как остальные графики представляют собой графики зависимости инфицированной человеческой популяции и популяции бактерий от времени в годах. Они представляют собой эффект оптимального контроля и сокращение числа инфицированных людей, а также бактерий в окружающей среде.

4.1.1. Стратегия I: Контроль с помощью образовательной кампании и очистки водоемов

Применяемая стратегия заключается в получении оптимальных имитационных моделей контроля, описывающих эффективность двух мер контроля, то есть при применении к инфекционному классу. Базовое число репродукций, полученное при применении этой стратегии, равно.

(1) Популяция бактерий . Когда не применяются никакие меры контроля, то есть наблюдается увеличение популяции бактерий.Доступ к безопасной питьевой воде и санитарии очень важен, когда речь идет о передаче холеры. Поэтому, когда не применяются никакие меры борьбы, болезнь становится стойкой среди населения. При наличии контрольных мероприятий; то есть, и популяция бактерий в окружающей среде уменьшается. Поскольку очистка водоемов сводит к минимуму концентрацию бактерий среди населения, люди получают доступ к безопасной питьевой воде. Также образовательная кампания информирует инфицированных людей, особенно о том, чтобы не распространять болезнь, поскольку цель образовательной кампании состоит в том, чтобы изучить осведомленность о болезни, способах передачи и профилактике.Таким образом, уменьшается популяция бактерий в окружающей среде, как показано на Рисунке 7.

(2) Зараженные лица . Если не применять никаких мер контроля, количество инфицированных увеличится в популяции. С другой стороны, когда применяются меры контроля, такие как образовательная кампания, инфицированные люди будут знать причины, передачу и последствия холеры. Это уменьшило бы их действия, направленные на экологические условия, способствующие распространению холеры.Эти действия могут включать разрушение водоемов из-за дефекации возле водоемов, мусор людей вокруг, вызывающих плохие системы санитарии, людей, скапливающихся в лагерях, и т. Д. Следовательно, количество инфицированных людей в популяции будет уменьшаться, как показано на Рисунке 8. На диаграмме С другой стороны, когда водные объекты обрабатываются, частота повторного заражения снижается.

4.1.2. Стратегия II: Контроль только с помощью образовательной кампании

Применяемая стратегия заключается в получении оптимальных имитаций контроля, которые описывают эффективность одной меры контроля (то есть образовательной кампании) при ее применении.Базовое число репродукций, полученное при применении этой стратегии, равно.

(1) Популяция бактерий . Когда не применяются меры борьбы, популяция бактерий в окружающей среде увеличивается. Участие сообщества помогает в борьбе с холерой. Когда людей обучают, показывая им, как и нужно мыть руки с мылом и проточной водой после посещения туалета, это уменьшит количество бактерий, которые они собирают в таких местах.Это помогает уменьшить популяцию бактерий в окружающей среде, как показано на Рисунке 9. Таким образом, применение только образовательной кампании в качестве меры контроля эффективно в борьбе с распространением холеры.

(2) Зараженные лица . Число инфицированных увеличивается, когда не применяются меры борьбы. Между тем, когда инфицированные люди, которые являются основными источниками бактерий в окружающей среде, узнают о причинах, способах передачи и последствиях холеры, их неосведомленные действия, способствующие распространению бактерий, уменьшатся.Эти люди будут знать, что они должны испражняться только в специально отведенных местах, чтобы не распространять бактерии. Это идет рука об руку, чтобы помочь сократить количество инфицированных людей в популяции, как показано на Рисунке 10. Следовательно, с применением только одной меры контроля, то есть путем обучения людей, распространение болезни можно контролировать и сдерживать. показано математически с расширением.

4.2. Стратегия II: Контроль с обработкой только водных объектов

Здесь применяется стратегия для получения оптимальных имитаций контроля, которые описывают эффективность обработки водных объектов как единственную применяемую меру контроля.Базовое число репродукций, полученное при применении этой стратегии, равно.

(1) Популяция бактерий . Популяция бактерий в окружающей среде увеличивается, когда не применяются меры борьбы. Однако при обработке инфицированных водоемов популяция бактерий в водоеме уменьшается из-за снижения концентрации роста бактерий, как показано на Рисунке 11.

(2) Зараженные лица . На Рисунке 12 видно, что нет изменений в численности инфицированного населения, даже несмотря на то, что применяется контроль (обработка водоемов).Это связано с тем, что в полностью инфицированном населении без позитивного изменения поведения инфицированных особей обработка водоемов сама по себе не даст результатов. Следовательно, обработка инфицированных водоемов оказывает меньшее воздействие на инфицированных людей, поскольку не проводится просветительских кампаний, помогающих остановить их невежественную деятельность, которая способствует распространению холеры. Это подтверждается математически, поскольку число воспроизводства, присвоенное обработке водоемов как единственной меры контроля в популяции, было больше единицы (т.е.,).

5. Заключение

В этой статье была разработана математическая модель и проведен анализ роли мер контроля и окружающей среды в динамике передачи холеры. Было вычислено базовое число воспроизведения, которое играет роль порогового значения для динамики системы. Также были получены числа воспроизводства с одной или двумя стратегиями контроля. Также была доказана локальная и глобальная стабильность равновесия без болезней и эндемического равновесия.Модель оптимизирована; образовательная кампания и отношение к водным объектам как к мерам контроля были использованы для оптимизации целевой функции, определяемой уравнением (47). Численное моделирование модели оптимального управления показывает эффективность этих мер управления при их применении. Было отмечено, что лучшей альтернативной стратегией, когда должна применяться одна мера контроля, является обучение людей способам передачи и профилактике холеры по сравнению с обработкой водоемов, поскольку для борьбы с холерой с помощью просветительских кампаний было достигнуто число воспроизводств. в отличие от борьбы с холерой только путем очистки водоемов.Однако лучшая стратегия — это применение обеих мер контроля, то есть применение как просветительских кампаний, так и обработки водоемов.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, были получены из центра данных Всемирной организации здравоохранения и снабжены соответствующими ссылками.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.

Вклад авторов

Все авторы задумали и разработали исследование.Все авторы прочитали и одобрили окончательную версию рукописи.

Благодарности

Авторы благодарят за поддержку инициативы Next Einstein Африканского института математических наук, Гана (ежегодный грант для обучения в аспирантуре). Авторы с благодарностью выражают признательность Африканскому институту математических наук, Гана, за поддержку в создании этой рукописи.

Оральная вакцина против холеры | ГОЛУБЬ: Остановить холеру

Оральная вакцина против холеры: что вам нужно знать (PDF — 3 страницы) [ Арабский — PDF] [ Французский — PDF]

Этот информационный бюллетень охватывает основные аспекты имеющихся в настоящее время пероральных вакцин против холеры, обобщает рекомендации и сравнивает вакцины.

Сравнение производимых в настоящее время оральных вакцин против холеры (PDF — 1 страница) [ Арабский — PDF] [ Французский — PDF]

Таблица, в которой сравниваются различные характеристики четырех имеющихся в настоящее время пероральных вакцин против холеры.

Интеграция пероральной вакцины против холеры с другими вмешательствами (PDF — 2 страницы) [ Арабский — PDF] [ Французский — PDF]

В этом информационном бюллетене подчеркивается необходимость интеграции мероприятий в области водоснабжения, санитарии и гигиены (WASH) и других традиционных мероприятий по борьбе с холерой с программами оральной вакцинации против холеры для улучшения воздействия обоих.

Безопасность оральной вакцины против холеры (PDF — 2 страницы) [ Французский — PDF]

В этом двухстраничном информационном бюллетене обсуждается общая безопасность пероральной вакцины против холеры с кратким описанием безопасности вакцины для конкретных групп населения, включая беременных женщин и детей.

Холера и использование ОКВ у беременных (PDF — 3 страницы) [ Французский — PDF]

В этом документе рассматриваются риски и преимущества холеры, а также использование пероральной вакцины против холеры у беременных.

Соображения относительно этического использования OCV (PDF — 2 страницы) [ Арабский — PDF] [ Французский — PDF]

В этом документе определены этические проблемы, связанные с пероральной вакциной против холеры, и даны рекомендации по некоторым этическим вопросам, которые могут возникнуть при рассмотрении вопроса об использовании пероральной вакцины против холеры.

Вводная лекция доктора Дэвида Сэка о оральной вакцине против холеры (видео)

Вкладыши для вакцин

Вкладыш «Дукорал»: Копия показаний к применению Дукорала, доступного в настоящее время OCV.

Вкладыш с препаратом Euvichol: Копия показаний к применению Shanchol, доступного в настоящее время OCV.

Вкладыш в продукт Shanchol: Копия показаний к применению Shanchol, доступного в настоящее время OCV.

Динамические модели передачи холеры для практикующих врачей | Новые темы в эпидемиологии

1.

Харрис Дж.Б., ЛаРок Р.К., Кадри Ф., Райан Е.Т., Колдервуд С.Б.: Холера. Ланцет. 2012, 379: 2466-2476. 10.1016 / S0140-6736 (12) 60436-X

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

2.

Tappero JW, Tauxe RV: Уроки, извлеченные в ходе ответных мер общественного здравоохранения на эпидемию холеры в Гаити и Доминиканской Республике. Emerg Infect Dis. 2011, 17: 2087-2093.

PubMed Central PubMed Google Scholar

3.

Mukandavire Z, Liao S, Wang J, Gaff H, Smith DL, Morris JG Jr: Оценка репродуктивного числа вспышек холеры в Зимбабве в 2008–2009 годах. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011, 108: 8767-8772. 10.1073 / pnas.1019712108

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

4.

Mukandavire Z, Smith DL, Morris JG Jr: Холера в Гаити: репродуктивное число и оценки охвата вакцинацией. Sci Rep. 2013, 3: 997.

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

5.

Ринальдо А., Бертуццо Э., Мари Л., Ригетто Л., Блокеш М., Гатто М., Касагранди Р., Мюррей М., Весенбек С.М., Родригес-Итурбе I: Переоценка прогнозов вспышки холеры на Гаити на 2010–2011 годы и многосезонных дождевых осадков. Proc Natl Acad Sci U S. A. 2012, 109: 6602-6607. 10.1073 / pnas.1203333109

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

6.

King AA, Ionides EL, Pascual M, Bouma MJ: Неявные инфекции и динамика холеры. Природа. 2008, 454: 877-880. 10.1038 / nature07084

CAS Статья PubMed Google Scholar

7.

Хартли Д.М., Моррис Дж. Дж. Мл., Смит DL: Гиперинфекция: критический элемент способности V. Cholerae вызывать эпидемии? PLoS Med. 2006, 3: e7. 10.1371 / journal.pmed.0030007

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

8.

Tien JH, Earn DJ: Множественные пути передачи и динамика болезней в модели патогенов, передающихся через воду. Bull Math Biol. 2010, 72: 1506-1533. 10.1007 / s11538-010-9507-6

Артикул PubMed Google Scholar

9.

Chao DL, Halloran ME, Longini IM Jr: Стратегии вакцинации против эпидемии холеры на Гаити с последствиями для развивающихся стран. Proc Natl Acad Sci U S A. 2011, 108: 7081-7085. 10.1073 / pnas.1102149108

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

10.

Tuite AR, Tien J, Eisenberg M, Earn DJ, Ma J, Fisman DN: Эпидемия холеры на Гаити, 2010: использование модели передачи для объяснения пространственного распространения болезни и определения оптимальных мер контроля. Ann Intern Med. 2011, 154: 593-601. 10.7326 / 0003-4819-154-9-201105030-00334

Артикул PubMed Google Scholar

11.

Эндрюс Дж. Р., Басу S: Динамика передачи и борьба с холерой на Гаити: модель эпидемии. Ланцет. 2011, 377: 1248-1255. 10.1016 / S0140-6736 (11) 60273-0

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

12.

Бертуццо Э., Мари Л., Ригетто Л., Гатто М., Касагранди Р., Блокеш М., Родригес-Итурбе И., Ринальдо А: Прогнозирование пространственной эволюции и воздействия мер борьбы с разворачивающейся вспышкой холеры на Гаити. Geophys Res Lett. 2011, 38: L06403.

Google Scholar

13.

Chao DL, Longini IM Jr, Morris JG Jr: Моделирование вспышек холеры. Curr Top Microbiol Immunol. 2013, В печати.

Google Scholar

14.

Cummings DAT, Lessler J: Динамика инфекционных заболеваний. В Эпидемиология инфекционных болезней. Отредактировали: Нельсон К.Э., Мастерс Уильямс К.Берлингтон, Массачусетс: Jones & Bartlett Learning; 2013.

Google Scholar

15.

Винницкий Э., Белый RG: Введение в моделирование инфекционных заболеваний. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета; 2010.

Google Scholar

16.

Андерсон Р.М., Май Р.М.: Инфекционные болезни человека: динамика и контроль. Оксфорд: издательство Оксфордского университета; 1991.

Google Scholar

17.

Килинг MJ, Рохани P: Моделирование инфекционных заболеваний у людей и животных. Издательство Принстонского университета: Принстон; 2008.

Google Scholar

18.

Град Я. Х., Миллер Дж. С., Липсич М: Моделирование холеры: проблемы количественного анализа и прогнозирования воздействия вмешательств. Эпидемиология. 2012, 23: 523-530. 10.1097 / EDE.0b013e3182572581

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

19.

Codeco CT: Эндемическая и эпидемическая динамика холеры: роль водного резервуара. BMC Infect Dis. 2001, 1: 1. 10.1186 / 1471-2334-1-1

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

20.

Mossong J, Hens N, Jit M, Beutels P, Auranen K, Mikolajczyk R, Massari M, Salmaso S, Tomba GS, Wallinga J, et al. : Социальные контакты и модели смешения, имеющие отношение к распространение инфекционных заболеваний. PLoS Med. 2008, 5: e74. 10.1371 / journal.pmed.0050074

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

21.

Eisenberg MC, Robertson SL, Tien JH: Идентификация и оценка множественных путей передачи холеры и болезней, передающихся через воду. J Theor Biol. 2013, 324: 84-102.

Артикул PubMed Google Scholar

22.

Геррант Р.Л., Карнейро-Филхо Б.А., Диллингем Р.А.: Холера, диарея и пероральная регидратационная терапия: триумф и обвинение. Clin Infect Dis. 2003, 37: 398-405. 10.1086 / 376619

Артикул PubMed Google Scholar

23.

Heymann DL: Руководство по борьбе с инфекционными заболеваниями. 19-е издание. Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация общественного здравоохранения; 2008.

Google Scholar

24.

Миллер Нейлан Р.Л., Шефер Э., Гафф Х., Фистер К.Р., Ленхарт S: Моделирование оптимальных стратегий вмешательства при холере. Bull Math Biol. 2010, 72: 2004-2018. 10.1007 / s11538-010-9521-8

Артикул PubMed Google Scholar

25.

Mwasa A, Tchuenche JM: Математический анализ модели холеры с вмешательствами общественного здравоохранения. Биосистемы. 2011, 105: 190-200. 10.1016 / j.биосистемы. 2011.04.001

CAS Статья PubMed Google Scholar

26.

Sur D, Kanungo S, Sah B, Manna B, Ali M, Paisley AM, Niyogi SK, Park JK, Sarkar B, Puri MK, et al. : Эффективность недорогого, инактивированного цельноклеточная пероральная вакцина против холеры: результаты трехлетнего наблюдения в рандомизированном контролируемом исследовании. PLoS Negl Trop Dis. 2011, 5: e1289. 10.1371 / journal.pntd.0001289

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

27.

Sur D, Lopez AL, Kanungo S, Paisley A, Manna B, Ali M, Niyogi SK, Park JK, Sarkar B, Puri MK, et al. : Эффективность и безопасность модифицированной убитой цельноклеточной оральной холеры вакцина в Индии: промежуточный анализ кластерного рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования. Ланцет. 2009, 374: 1694-1702. 10.1016 / S0140-6736 (09) 61297-6

CAS Статья PubMed Google Scholar

28.

Али М., Эмч М., фон Зайдлейн Л., Юнус М., Сак Д.А., Рао М., Холмгрен Дж., Клеменс Д.Д .: Коллективный иммунитет, обеспечиваемый убитыми оральными вакцинами против холеры в Бангладеш: повторный анализ. Ланцет. 2005, 366: 44-49. 10.1016 / S0140-6736 (05) 66550-6

Артикул PubMed Google Scholar

29.

Bhattacharya SK, Sur D, Ali M, Kanungo S, You YA, Manna B, Sah B, Niyogi SK, Park JK, Sarkar B, et al. : 5-летняя эффективность двухвалентного уничтоженного целого -клеточная оральная вакцина против холеры в Калькутте, Индия: кластерное рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Lancet Infect Dis. 2013, 13: 1050-1056. 10.1016 / S1473-3099 (13) 70273-1

CAS Статья PubMed Google Scholar

30.

Ринальдо А., Блокеш М., Бертуццо Э., Мари Л., Ригетто Л., Мюррей М., Гатто М., Касагранди Р., Родригес-Итурбе I: Модель передачи эпидемии холеры 2010 года на Гаити. Ann Intern Med. 2011, 155: 403-404. ответ автора 404.

Статья PubMed Google Scholar

31.

Sack DA, Sack RB, Nair GB, Siddique AK: Холера. Ланцет. 2004, 363: 223-233. 10.1016 / S0140-6736 (03) 15328-7

CAS Статья PubMed Google Scholar

32.

Нельсон EJ, Харрис JB, Моррис JG младший, Calderwood SB, Camilli A: Передача холеры: динамика хозяина, патогена и бактериофага. Nat Rev Microbiol. 2009, 7: 693-702. 10.1038 / nrmicro2204

CAS Статья PubMed Google Scholar

33.

Cash RA, Music SI, Libonati JP, Craig JP, Pierce NF, Hornick RB: Реакция человека на заражение холерным вибрионом. II. Защита от болезни, обеспечиваемая предыдущей болезнью и вакциной. J Infect Dis. 1974, 130: 325-333. 10.1093 / infdis / 130.4.325

CAS Статья PubMed Google Scholar

34.

Barzilay EJ, Schaad N, Magloire R, Mung KS, Boncy J, Dahourou GA, Mintz ED, Steenland MW, Vertefeuille JF, Tappero JW: Эпиднадзор за холерой во время эпидемии на Гаити — первые 2 года. N Engl J Med. 2013, 368: 599-609. 10.1056 / NEJMoa1204927

CAS Статья PubMed Google Scholar

35.

Меррелл Д.С., Батлер С.М., Кадри Ф., Долганов Н.А., Алам А., Коэн М.Б., Колдервуд С.Б., Школьник Г.К., Камилли А: Вызванное хозяином эпидемическое распространение бактерии холеры. Природа. 2002, 417: 642-645. 10.1038 / nature00778

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

36.

Alam A, Larocque RC, Harris JB, Vanderspurt C, Ryan ET, Qadri F, Calderwood SB: Гиперинфективность холерного вибриона, прошедшего через человека, можно смоделировать по росту детенышей мыши. Infect Immun. 2005, 73: 6674-6679. 10.1128 / IAI.73.10.6674-6679.2005

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

37.

Тамайо Р., Патималла Б., Камилли А: Рост в биопленке вызывает гиперинфекционный фенотип холерного вибриона. Infect Immun. 2010, 78: 3560-3569. 10.1128 / IAI.00048-10

PubMed Central CAS Статья PubMed Google Scholar

38.

Codeco CT, Coelho FC: Тенденции в эпидемиологии холеры. PLoS Med. 2006, 3: e42. 10.1371 / journal.pmed.0030042

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

39.

Pascual M, Koelle K, Dobson AP: Гиперинфекция при холере: новый механизм старой эпидемиологической модели ?. PLoS Med. 2006, 3: e280. 10.1371 / journal.pmed.0030280

PubMed Central Статья PubMed Google Scholar

40.

Koelle K, Pascual M: Разделение внешних и внутренних факторов в динамике болезни: подход нелинейных временных рядов в приложении к холере. Am Nat. 2004, 163: 901-913. 10.1086 / 420798

Артикул PubMed Google Scholar

41.

Коелле К., Родо Х, Паскуаль М., Юнус М., Мостафа G: Рефрактерные периоды и климатическое воздействие в динамике холеры. Природа. 2005, 436: 696-700. 10.1038 / nature03820

CAS Статья PubMed Google Scholar

42.

Банки C: Эпидемия холеры в городе Пемба (Мозамбик) в 1983 году. Rev Epidemiol Sante Publique. 1986, 34: 419-426.

CAS PubMed Google Scholar

43.

Abrams JY, Copeland JR, Tauxe RV, Date KA, Belay ED, Mody RK, Mintz ED: Моделирование в реальном времени, используемое для управления вспышкой во время эпидемии холеры, Гаити, 2010–2011 гг. Эпидемиол. Инфекция. 2013, 141: 1276-1285. 10.1017 / S0950268812001793

CAS Статья PubMed Google Scholar

44.

Сообщество гриппа 2.0. http://www.cdc.gov/flu/pandemic-resources/tools/communityflu.htm

Протеомный опрос интерфейса патоген-хозяин при холере

Резюме

Поверхность микробной клетки является критическим местом взаимодействия микроба-хозяина, которое часто влияет на исход инфекции. Здесь, используя модель холеры на кроликах, которая обеспечивает обильный источник in vivo клеток Vibrio cholerae и диарейной жидкости, мы исследовали протеомный состав этого интерфейса. Протеомы большого объема диарейной жидкости показали, что на токсин холеры приходится подавляющее большинство белков хозяина, присутствующих во время инфекции.Мы разработали протокол поверхностного биотинилирования для очистки и количественной оценки как бактериальных белков, так и белков хозяина, присутствующих на поверхности диарейной жидкости V. cholerae . Мы обнаружили, что SP-D, токсин-зависимый белок-хозяин, который напрямую связывается с поверхностью V. cholerae , является новым фактором защиты кишечника. Другие белки-хозяева, связанные с V. cholerae , также связывают различные таксоны кишечной микробиоты мышей. Протеомное исследование интерфейса микробная поверхность-хозяин должно быть ценным инструментом для изучения взаимодействий микроб-хозяин и их влияния на гомеостаз и инфекцию.

Введение

Основное место взаимодействия между микробами и их хозяевами находится на поверхности микробных клеток. Белки поверхности микробов, такие как пили, адгезины и рецепторы, часто опосредуют прямые взаимодействия с клетками-хозяевами, а также со средой хозяина, способствуя росту микробов (1–3). И наоборот, белки, производные от хозяина, такие как антимикробные пептиды, антитела и комплемент, связываются с бактериальной поверхностью и часто ограничивают рост микробов (1). На сегодняшний день всесторонняя характеристика протеома бактериальной клеточной поверхности или белков-хозяев, которые связывают патоген во время инфекции, является сложной задачей, отчасти из-за технических ограничений, связанных с получением достаточных количеств in vivo патогенных клеток для анализа.Однако недавние достижения в области масс-спектрометрии тандемных масс-тегов (TMT) (TMT-MS) и доступность реагентов для мечения непроницаемых для клеток белков (4–9) предполагают, что разработка новых подходов к мониторингу протеома микробной поверхности in vivo , в том числе на границе патоген-хозяин во время инфекции, должно быть осуществимо.

Палочковидная грамотрицательная бактерия Vibrio cholerae вызывает тяжелую и потенциально смертельную диарейную холеру, которая остается серьезной угрозой для здоровья населения во всем мире.Холера поражает людей на протяжении веков, остается эндемическим заболеванием более чем в 50 странах (10) и вызвала крупные недавние вспышки, например в Гаити и Йемене (11,12). Холера вызывается употреблением пищи или воды, содержащей V. cholerae . Отличительным признаком холеры является водянистая диарея в больших количествах (до 20 л / день в тяжелых случаях), которая может содержать до 10 ⁹ КОЕ / мл V. cholerae (13). Считается, что производство холерической диареи способствует распространению патогена в окружающей среде и последующей передаче наивным хозяевам.

Исследования на людях-добровольцах установили, что холерическая диарея вызвана активностью холерного токсина (ХТ), токсина типа AB ₅ , который секретируется V. cholerae в тонкой кишке (10,14–16 ). Ферментативная А-субъединица СТ катализирует АДФ-рибозилирование и конститутивную активацию альфа-субъединиц G _s в эпителиальных клетках тонкого кишечника, увеличивая активность аденилатциклазы и приводя к повышенным внутриклеточным концентрациям цАМФ, что, в свою очередь, стимулирует активный отток натрия ( Na ⁺ ), хлорид (Cl ^—), калий (K ⁺ ), бикарбонат (HCO ^—) и вода из клеток (10,17).Прививки очищенного СТ в желудочно-кишечном тракте достаточно, чтобы вызвать холеру-подобную диарею у людей (18). Исследования на людях также показали важность ко-регулируемого токсина пилуса (TCP), придатка поверхности клеток V. cholerae , экспрессия которого in vivo активируется той же регуляторной сетью вирулентности, что и CT, и важна для колонизации тонкий кишечник (19). Дополнительные факторы, связанные с поверхностью, например Гемовые транспортные белки и белки внешней мембраны (OMP) также способствуют развитию V.cholerae , выживаемость и рост в тонкой кишке (20–22).

Холера встречается только у людей, но было разработано несколько моделей на животных для изучения V. cholerae кишечной колонизации и диарейных заболеваний (23). Многое было изучено относительно биологии и патогенности V. cholerae in vivo от сосущих (~ 3-дневных) кроликов, где инокуляция желудочно-кишечного тракта V. cholerae приводит к устойчивой кишечной колонизации и заболеванию, которое близко имитирует тяжелую человеческую холеру. (24).Как и у людей (19), в этой модели кишечная колонизация V. cholerae зависит от TCP. Более того, у новорожденных кроликов вырабатываются большие объемы CT-зависимой водянистой диарейной жидкости, и CT также достаточно, чтобы вызвать диарею у этих животных (24). У новорожденных кроликов диарейная жидкость накапливается до высокого уровня в слепой кишке (примерно 0,5–1 мл / животное) перед выделением. Жидкость содержит высокую плотность (10 ⁹ -10 ¹⁰ КОЕ) V. cholerae, и, таким образом, является относительно чистым источником in vivo организмов, которые использовались для различных высокопроизводительных исследований, в том числе Анализ РНК-seq транскриптома in vivo патогена (25) и анализ Tn-Seq его генетических требований для роста in vivo и (26–29).

Сообщалось об ограниченном анализе протеома V. cholerae in vivo (30,31). Предыдущие попытки использовать профилирование белков на основе активности (ABBP) определили активные сериновые гидролазы в диарейной жидкости новорожденных кроликов (32). Это исследование показало, что секретируемые протеаз V. cholera , включая IvaP, снижали активность протеаз хозяина в диарейной жидкости (32,33). Эта работа также предположила, что количество интелектина, лектина кишечника хозяина, связано с В.cholerae in vivo был снижен секретируемыми протеазами V. cholerae . Это наблюдение подняло интригующую возможность того, что патоген связывается и / или нацелен на ранее неопределенный набор белков-хозяев, когда он проходит через желудочно-кишечный тракт. Однако исследований по определению протеома диарейной жидкости и роли факторов V. cholerae в запуске высвобождения белков хозяина не проводилось.

Здесь мы использовали кроличью модель холеры и TMT-MS для определения основного протеома холерической диареи.Дополнительные анализы TMT-MS поверхностно меченных диарейных жидкостей, полученных из клеток V. cholerae (в подходе, названном Surface Protein LAbelingS Host / Microbe, SPLASH / M), позволили идентифицировать как патоген, так и белки-хозяева, присутствующие на этом интерфейсе. Неожиданно мы обнаружили, что КТ составляет почти полный набор из> 1000 белков, идентифицированных в диарейной жидкости. Мы обнаружили, что один из наиболее распространенных CT-зависимых белков, сурфактантный белок D (SP-D), напрямую связывает V.cholerae и функционирует как регион-специфический фактор защиты кишечника. SPLASH / M идентифицировал набор in vivo белков клеточной поверхности V. cholerae , а также выявил ряд бактериально-связывающих белков хозяина (HBBP), о которых ранее не было известно о взаимодействии с бактериями. Помимо SP-D и Интелектина, эти HBBP включают лактопероксидазу, аннексин A1 и цинк-альфа-гликопротеин. Примечательно, что мы обнаружили, что эти белки могут связываться не только с V. cholerae, , но и с поверхностями субпопуляций кишечных симбиотических бактерий мышей, что позволяет предположить, что HBBP могут способствовать бактериальному гомеостазу кишечника.Подход SPLASH / M предоставляет новую линзу для выявления интерфейса патоген-хозяин и должен быть применим для определения протеомного интерфейса микроб-хозяин в самых разных условиях.

Результаты

Холерный токсин стимулирует протеомный ответ хозяина на

Vibrio cholerae

Чтобы исследовать, как СТ влияет на протеомный ответ хозяина на V. cholerae , мы использовали модель холеры на кроликах. Химический состав диарейной жидкости, которая накапливается в слепой кишке в этой модели, напоминает химический состав холерической жидкости (24), но ее протеомный состав менее охарактеризован.В частности, хотя известно, что СТ индуцирует секрецию Cl ^— и воды в просвет кишечника, факторы патогенов, которые приводят к накоплению белков в холерической жидкости, неизвестны. Младенцам кроликов через ротогастральный тракт вводили вакцину дикого типа (WT) V. cholerae (изолят из вспышки болезни на Гаити 2010 (34)), производного штамма WT, содержащего делецию ctxAB (V . cholerae). Δ ctx ) или очищенный СТ (50 мкг), чтобы оценить вклад СТ в стимуляцию протеомного ответа на В.cholerae кишечная колонизация (рис. 1А). Мок-инфицированные кролики, которых инокулировали буфером, служили только отрицательным контролем в этих экспериментах. В соответствии с предыдущими отчетами (35,36) нагрузка WT и V . cholerae Δ ctx в диарейной жидкости были аналогичными, но было гораздо большее количество диарейной жидкости у животных, которым вводили WT, по сравнению с Δ ctx V. cholerae (рис. S1B). У животных, инокулированных только CT, было получено по крайней мере столько же жидкости слепой кишки, сколько у животных, инокулированных WT V.cholerae , что подтверждает идею о том, что КТ является основным фактором, определяющим накопление жидкости в этой модели. От псевдо инфицированных животных было получено небольшое количество диарейной жидкости, которого было достаточно для протеомного анализа.

Рис. 1. Протеом диарейной жидкости у новорожденных кроликов в значительной степени стимулируется КТ.

(A) Схема экспериментального протокола для идентификации протеома в диарейной жидкости, выделенной от кроликов, инокулированных V. cholerae , V.cholerae Δ ctx , очищенный токсин холеры (CT) или только буфер (Mock).

(B-C) Иерархическая кластеризация и анализ главных компонентов (PCA) протеомов, идентифицированных масс-спектрометрией на основе TMT. (B) Тепловая карта сортируется по log2-кратному изменению между зараженными WT V. cholerae и ложными.

(D) Диаграмма рассеяния, показывающая относительные кратные изменения содержания белков, выделенных от кроликов, инокулированных либо диким типом V. cholerae (Vc), либо очищенным токсином холеры (CT), каждый относительно протеомов контрольных животных.Красная точка обозначает SP-D.

(E) Сравнение обогащения наборов генов из путей молекулярной функции GO для протеомов кроликов, инфицированных V. cholerae , V. cholerae Δ ctx , или кролика, инфицированного CT, с контрольными животными. NES: нормализованная оценка обогащения. Пути считались значительно обогащенными, если скорректированное значение p было меньше 0,25.

Масс-спектрометрия с тандемным масс-тегом (ТМТ) высокого разрешения (4) была использована для количественного анализа белкового состава диарейной жидкости, выделенной от четырех групп кроликов.5968 пептидов, идентифицированных в этом анализе, были сопоставлены с протеомом кролика (37) и соответствовали 1014 различным белкам, включая 664, идентифицированным более чем с 1 пептидом (фиг. 1B, таблица S1). Было предсказано, что большинство белков являются внеклеточными (рис. S1C), что согласуется с идеей о том, что колонизация кишечника V. cholerae не нарушает целостность кишечного эпителиального барьера (10,15) и не приводит к высвобождению цитоплазматических белков. в просвет кишечника. Неожиданно как неконтролируемая иерархическая кластеризация, так и анализ главных компонентов показали, что белковый состав жидкости от животных, инфицированных V.cholerae Δ ctx была очень похожа на таковую у контрольных животных, что позволяет предположить, что в отсутствие CT, колонизация кишечника V. cholerae мало влияет на секрецию / высвобождение белков хозяина в просвет кишечника (рис. 1B- C). Эти анализы также показали, что белковый состав жидкости от животных, инфицированных WT V. cholerae или получавших только CT, был очень похож (фиг. 1B-C-D). Относительные кратные изменения в содержании индивидуального белка в образцах от животных, получавших только CT или инфицированных WT V.cholerae были сильно коррелированы (r = 0,93), что еще раз подчеркивает сходство протеомных сигнатур этих жидкостей (рис. 1D, S1D). Вместе эти наблюдения убедительно свидетельствуют о том, что активность CT, помимо запуска секреторной реакции иона и потока воды в просвет кишечника, также стимулирует секрецию / высвобождение сотен белков, которые обнаруживаются в холероподобной диарейной жидкости. новорожденные кролики.

Анализ обогащения путей выявил несколько путей, специфически связанных с WT V.cholerae и лечение КТ (рис. 1E, таблица S2). Они включали несколько терминов GO Biological Process, связанных с иммунными ответами, включая «продуцирование иммуноглобулина» и «защитный ответ на бактерии», что позволяет предположить, что CT играет роль в модуляции иммунного ответа на V. cholerae . Инфекция WT V. cholerae и лечение CT также привели к аналогичному снижению относительного количества белков, классифицируемых как регуляторы протеолиза, что повышает вероятность того, что CT изменяет активность протеазы хозяина.

SP-D напрямую связывает

V. cholerae и является фактором защиты слизистой оболочки кишечника

Одним из наиболее распространенных белков в образцах диарейной жидкости от животных, инфицированных WT V. cholerae или получивших CT, был сурфактантный белок D (SP -D). SP-D представляет собой лектин C-типа, который обеспечивает врожденную иммунную защиту легких и, как недавно сообщалось, действует в гомеостазе кишечника, влияя на состав микробиоты кишечника (38–41). Протеомные данные показали, что SP-D был примерно в 60 раз обогащен только CT и WT V.cholerae по сравнению с имитацией инфицированного контроля (рис. 1D, красная точка). Вестерн-блоттинг отфильтрованной диарейной жидкости от неинфицированных и WT-инфицированных кроликов с поликлональными антителами против SP-D подтвердил, что кроличий SP-D был высокообогащен диарейной жидкостью от инфицированных кроликов (рис. 2A)

Рис. 2: SP-D фактор защиты слизистой оболочки кишечника

(A) Обнаружение SP-D в отфильтрованной диарейной жидкости с помощью иммуноблоттинга. Диарейные жидкости собирали, фильтровали и осаждали TCA перед вестерн-блоттингом с использованием антитела против SP-D.

(B) Обнаружение SP-D, связанного с клетками V. cholerae , выделенными из диарейной жидкости.

(C) Иммунофлуоресцентные микрофотографии тонкого кишечника кролика, инокулированного V. cholerae -GFP. Бактериальные клетки были обнаружены с помощью флуоресценции GFP, SP-D был обнаружен с помощью козьего антитела против SP-D, а затем антитела против козла, связанного с Alexa fluor 468. Фаллоидин (для мечения актина) окрашен антителом, связанным с Alexa fluor 647 и DAPI (для мечения ДНК) показан синим цветом.Масштабная линейка 100 мкм.

(D) Обнаружение иммуноблотом рекомбинантного SP-D, инкубированного с клетками V. cholerae , выращенными в LB. Слева направо: очищенный белок SP-D, проточный белок (несвязанный белок), промывки и связанная фракция анализировались вместе с бактериальными клетками, обработанными только буфером (имитация).

(E) SP-D агрегирует клеток V. cholerae . Бактериальные клетки инкубировали в PBS, содержащем 5 мМ CaCl ₂ , в течение 1 часа в присутствии (нижняя панель) или в отсутствие (верхняя панель) SP-D (10 мкг / мл) и анализировали с помощью световой микроскопии.Масштабная линейка 10 мкм. Показаны результаты эксперимента, представляющего три независимых эксперимента.

(F) V. cholerae колонизация тонкой кишки у однопометников sftpd ^— / ^— и sftpd ⁺ / ⁺ мышей. Бактериальная нагрузка была восстановлена ​​из проксимального и дистального отделов тонкой кишки через 18 часов после инокуляции V. cholerae . Обратите внимание, что S-PD + включает как гетерозиготы ( sftpd ⁺ / ^— ), так и гомозиготные ( sftpd ⁺ / ⁺ ) животных.

Мы задались вопросом, связывается ли этот CT-индуцированный лектин с V. cholerae во время инфекции. Чтобы проверить эту возможность, клеток V. cholerae выделяли из диарейной жидкости инфицированных новорожденных кроликов, фильтровали, промывали, лизировали и подвергали иммуноблоттингу на SP-D. Мы легко обнаружили SP-D в V. cholerae , собранных из диарейной жидкости, предполагая, что SP-D ассоциируется с V. cholerae клеток in vivo (рис. 2B). Иммунофлуоресцентная микроскопия использовалась для дальнейшего исследования ассоциации SP-D и V.cholerae in situ во время заражения. В этих экспериментах новорожденных кроликов инокулировали флуоресцентно-меченным штаммом V. cholerae дикого типа ( V. cholerae GFP), и срезы тонкого кишечника инфицированных животных окрашивали антителом к ​​SP-D (рис. . 2C, S2A). И V. cholerae , и SP-D совместно локализовались в области непосредственно над эпителием (рис. 2C), тогда как окрашивание вторичным антителом, используемым для обнаружения антитела к SP-D, не связывалось с тканью кролика само по себе. (Рисунок.S2A). При большем увеличении (рис. 2C, см. Увеличение) SP-D и V. cholerae GFP локализуются в пределах одной и той же матрицы. Аналогичная картина окрашивания была обнаружена для WGA-положительных агрегатов муцина у кроликов, инфицированных V. cholerae (24), что позволяет предположить, что SP-D может совместно локализоваться с муцином и V. cholerae во время инфекции.

SP-D содержит C-концевой домен распознавания углеводов, который опосредует его взаимодействия с микроорганизмами (38,42,43). Мы адаптировали ранее описанный анализ бактериальной цельной клетки «pull-down» (32) с использованием очищенного белка SP-D, чтобы проверить, может ли этот белок напрямую связываться с V.Астрахань . В этих экспериментах клеток V. cholerae , выращенных in vitro , инкубировали с человеческим SP-D (0,25 мкг), а затем поток (несвязанный), смыв и связанную фракцию (лизированные клетки) анализировали на присутствие SP-D с использованием иммуноблотов. Полоса, соответствующая SP-D, обнаруженная в положительном контроле (дорожка SP-D), наблюдалась в проточной и связанной фракциях, тогда как SP-D почти не обнаруживалось в двух промывных фракциях. Эти наблюдения показывают, что SP-D может напрямую взаимодействовать с напряжением В.cholerae в отсутствие промежуточного фактора хозяина (рис. 2D).

Некоторые лектины хозяина могут способствовать агглютинации клеток-мишеней (42,44,45). Например, SP-D приводит к агглютинации грибкового возбудителя Pneumocystis carinii ( jiroveci ) (38) и бактериального возбудителя Streptococcus pneumoniae (42). Инкубация клеток V. cholerae с человеческим SP-D in vitro также привела к их агглютинации, что указывает на то, что связывание SP-D может изменять V.cholerae физиологии (рис. 2E, широкое поле на рис. S2B). Затем мы использовали хорошо зарекомендовавшую себя модель холеры на мышах-сосунках, чтобы исследовать, влияет ли SP-D на колонизацию кишечника V. cholerae . Для этих экспериментов использовали гетерозиготных ( sftpd ^+/- ) заводчиков для создания пометов, которые содержали sftpd ^{+ / +} / sftpd ^{— / +} (SP-D ⁺ ) и sftpd ^{— / —} (SP-D ^—) потомок.Однопометники сосущих мышей инокулировали WT V. cholerae , и количество бактерий в проксимальном и дистальном отделах тонкой кишки подсчитывали через 18 часов после инокуляции (фиг. 2F). В образцах проксимального отдела тонкого кишечника мышей SP-D ^— были значительно более высокие нагрузки V. cholerae по сравнению с мышами SP-D ⁺ , что позволяет предположить, что SP-D способствует защите кишечника. Напротив, не было разницы в количестве V. cholerae , извлеченных из дистального отдела тонкого кишечника мышей SP-D ^— и SP-D ⁺ .Таким образом, защитная функция SP-D, по-видимому, ограничивается проксимальным отделом тонкой кишки.

Идентификация

V. cholerae и белков хозяина на поверхности клетки патогена во время инфекции

Наблюдение за тем, что белок хозяина SP-D связывается с поверхностью клетки V. cholerae во время инфекции, привело нас к гипотезе о том, что дополнительные белки-хозяева также присутствуют на этом интерфейсе патоген-хозяин. Чтобы идентифицировать эти факторы, мы адаптировали беспристрастный подход, который использовался для определения того, как вирусная или паразитарная инфекция приводит к изменениям ландшафта поверхностного протеома эукариотических клеток (5,6,46–48).Для идентификации белков, происходящих из бактерий и хозяев, присутствующих на поверхности клеток V. cholerae , собранных у инфицированных животных, мы разработали Surface Protein LAbelingS Host / Microbe (SPLASH / M). В этом подходе общие поверхностные белки, связанные с клетками V. cholerae , выделенными из диарейной жидкости инфицированных кроликов, сначала были помечены не проницаемым для клеток реагентом для биотинилирования первичного амина Sulfo-NHS-SS-Biotin (фиг. 3A). После мечения фракции бактериальной внешней мембраны очищали и подвергали аффинной очистке для выделения биотинилированных белков.Затем масс-спектрометрия на основе TMT использовалась для идентификации и количественного определения меченых белков. Биотинилированная фракция содержала известный белок внешней мембраны OmpU, но не субъединицу цитоплазматической РНК-полимеразы RpoB, подтверждая, что протокол бактериального лизиса не привел к цитоплазматическому загрязнению биотинилированных фракций (рис. S3A-C). Важно отметить, что белки-хозяева, связанные с поверхностью клеток V. cholerae , а также поверхностные белки бактерий, были помечены с использованием этого протокола, и обнаруженные пептиды были сопоставлены как с V.cholerae и геномы кроликов.

Рисунок 3: Идентификация подвергнутых воздействию поверхности белков V. cholerae и белков, связанных с V. cholerae , производных от хозяина

(A) Схема протокола SPLASH / M.

(B) Иерархическая кластеризация поверхностных белков, идентифицированных с помощью SLASH / M, и белков, идентифицированных в диарейной жидкости у трех животных. Белки, производные от хозяина, и бактериальные белки сортировали отдельно по log2-кратному изменению перед кластеризацией.

(C) Доля белков, идентифицированных SPLASH / M, по отношению к общему количеству ORF, закодированных в V.cholerae для каждой предполагаемой локализации (внеклеточная (E), внешняя мембрана (OM), периплазматическая (P), внутренняя мембрана (IM) или цитоплазматическая (C)).

(D) Тепловая карта, показывающая соотношение количества связывающих хозяина бактериальных белков (HBBP), идентифицированных с помощью SPLASH / M, по сравнению с их количеством в диарейной жидкости соответствующего животного.

Чтобы контекстуализировать белки-хозяева, обнаруженные в биотинилированных фракциях, мы также выполнили анализ TMT-MS на бесклеточных фракциях диарейной жидкости, из которых бактерии, твердые частицы и клетки-хозяева были удалены фильтрацией.После удаления белков, для которых был обнаружен только 1 пептид, мы идентифицировали 564 общих белка, включая 382 кроличьих и 182 бактериальных белка, во всех условиях (таблица S3). Иерархическая кластеризация показала, что белки, идентифицированные в трех образцах с поверхностной маркировкой и трех образцах диарейной жидкости, сгруппированы вместе и демонстрируют различные протеомные профили (рис. 3B). Как и ожидалось, изобилие большинства кроличьих белков было больше в образцах жидкости, за исключением небольшой подгруппы из ~ 35 белков, которых было больше в образцах с поверхностной меткой (рис.3Б). Точно так же подмножество ~ 50 белков V. cholerae было более обильным в образцах жидкости (рис. 3B). Примечательно, что эти белки включали CT, Xds (VC2621), секретируемую нуклеазу, участвующую в опосредовании выхода из внеклеточных ловушек нейтрофилов и в деградации внеклеточной ДНК (49), и PrtV, металлопротеазу, участвующую в вирулентности V. cholerae (50). Требуется несколько факторов вирулентности, связанных с поверхностью клеток V. cholerae in vivo (25), таких как компоненты TCP, HutA, гемовый рецептор внешней мембраны (51) и дополнительный фактор колонизации AcfA. для эффективной кишечной колонизации (52) и присутствуют в пузырьках наружной мембраны (OMV) В.cholerae продуцирует in vivo (31) были включены в образцы с поверхностной маркировкой, обеспечивая дополнительную биологическую валидацию набора данных. Биоинформатические прогнозы субклеточной локализации белка показали, что 38% поверхностно-меченых белков V. cholerae были белками внешней мембраны (рис. 3C), составляя ~ 32% от общего предсказанного протеома внешней мембраны V. cholerae . В отличие от этого, только 2,7% от общего числа предполагаемых цитозольных протеомов V. cholerae были помечены, что подтверждает идею о минимальном цитоплазматическом загрязнении меченых образцов.CT был одним из белков с поверхностной меткой, что позволяет предположить, что часть CT остается связанной с поверхностью клетки до его секреции. Примечательно, что 46% белков, ранее идентифицированных в OMV V. cholerae , высвобожденных во время инфекции (31), были идентифицированы в протеоме с поверхностной меткой (рис. S3C), что согласуется с идеей о том, что OMV содержат подмножество поверхностно-ассоциированных белков. .

Самым интересным набором белков, идентифицированных с помощью SPLASH / M, были 36 кроличьих белков, обогащенных на V.cholerae по сравнению с диарейной жидкостью (рис. 3D). Одним из этих HBBP был Intelectin, лектин, который, как ранее было установлено, связан с V. cholerae во время инфекции (32), а другим был SP-D, который, как было показано выше, связывает V. cholerae (рис. 2). Некоторые из HBBP (8/36), такие как SP-D, представляют собой белки с известной или предполагаемой ролью в защите хозяина и воспалении; однако считается, что большинство этих белков функционируют путями, которые напрямую не связаны с защитой хозяина и, как известно, не связаны с бактериальными клетками.

LPO, аннексин A1 и ZAG напрямую связывают

V. cholerae

Три из идентифицированных HBBP, лактопероксидаза (LPO), аннексин A1 (AnxA1) и цинк-альфа-2-гликопротеин (ZAG ​​или AZGP1) были выбран для дальнейшего изучения. Хотя сообщалось, что каждый из этих белков находится во внеклеточном пространстве, ни один из них не связывает бактерии. LPO и AnxA1 участвуют во врожденной защите (53–55). ПОЛ генерирует антимикробный гипотиоцианит в присутствии H ₂ O ₂ и экспрессируется в секретах, включая молоко и слюну, и на поверхностях слизистых оболочек, включая эпителий кишечника (55,56).Аннексин A1 обычно считается маркером поверхностной гибели клетки-хозяина (57), и было обнаружено, что протеаз V. cholerae модулируют его содержание в кишечнике инфицированных кроликов (32). ZAG — это растворимый белок, присутствующий в сыворотке и других жидкостях организма, который связан с различными неиммунными функциями (58,59). Примечательно, однако, что ZAG демонстрирует структуру, подобную главному комплексу гистосовместимости (MHC), и проявляет структурное сходство с бета-2-микроглобулином (B2M) (60,61).

Чтобы подтвердить протеомные данные, мы сначала исследовали В.cholerae , выделенных непосредственно из диарейной жидкости инфицированных кроликов на наличие LPO, AnxA1 и ZAG с помощью вестерн-блоттинга. Полосы, соответствующие каждому белку, были обнаружены на бактериальных клетках, собранных у инфицированных животных, что позволяет предположить, что LPO, AnxA1 и ZAG связываются с клетками V.cholerae во время инфекции (фиг. 4A-C).

Рисунок 4: LPO, AnxA1 и ZAG взаимодействуют с V. cholerae

(A-C) Обнаружение LPO, AnxA1 и ZAG, связанных с V.cholerae клеток кишечника . Клетки V. cholerae , собранные из диарейной жидкости инфицированных кроликов, дважды промывали и лизировали. Белки разделяли 10% акриламидным SDS-PAGE и проводили иммуноблоттинг для LPO (A), AnxA1

(B) и ZAG (C).

(D-F) Обнаружение LPO, AnxA1 и ZAG, связанных с клетками V. cholerae , выращенными в лаборатории. Обнаружение иммуноблотом рекомбинантных LPO (D), AnxA1 (E) и ZAG (F), инкубированных с клетками V. cholerae , культивированными в LB.Слева направо: очищенные белки, проточный белок (несвязанный белок), промывки и связанная фракция анализировались вместе с бактериальными клетками, обработанными только буфером (имитация).

(G-H) Связывание гликанов ZAG и LPO оценивается с помощью микрочипов гликанов. Связывание рекомбинантного ZAG человека (5 мкг / мл и 50 мкг / мл) (G) и LPO (5 мкг / мл и 50 мкг / мл) (H) с микробными гликановыми матрицами. Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение. (n = 4 технических повторения). (Данные массива гликанов, организованные по родам, представлены на дополнительном рисунке S4, а полный набор данных — в дополнительной таблице S4)

Затем мы проверили, взаимодействуют ли эти белки напрямую с V.cholerae , выращенных в лаборатории с использованием анализа связывания, описанного выше (фиг. 4D-F). Для всех трех белков полоса, соответствующая молекулярной массе соответствующего очищенного белка, была обнаружена во фракции элюирования, хотя количество связанного ZAG было не таким большим, как у двух других белков. Во фракциях отмывки для любого из этих белков наблюдалось небольшое количество белка или его отсутствие, что позволяет предположить, что каждый белок может взаимодействовать с V. cholerae в отсутствие дополнительных факторов хозяина (рис.4D-F). Очевидный протеолиз аннексина A1 был обнаружен в анализах in vivo , а также in vitro в соответствии с предыдущим отчетом о том, что протеазы V. cholerae могут расщеплять аннексин A1 (рис. 4B, рис. 4E, см. Звездочку Ref) .

Мы пришли к выводу, что способность LPO, AnxA1 и ZAG связывать микробы вряд ли ограничивается V. cholerae , и предположили, что эти HBBP могут связываться с консервативными структурами поверхности микробных клеток, такими как гликаны или фосфолипиды.Чтобы проверить, связываются ли эти три белка с микробными гликанами, мы использовали микроматрицы гликанов, разработанные Консорциумом функциональной гликомики (CFG; http://www.functionalglycomics.org/). Эти микроматрицы содержат более 300 высокоочищенных и охарактеризованных бактериальных полисахаридов, выделенных из широкого спектра разнообразных микробов (62), но не включают полисахариды V. cholerae . В этих экспериментах две дозы (5 и 50 мкг / мл) каждого HBBP наносили на матрицы и после инкубации промывали и детектировали связывание с флуоресцентным вторичным антителом; сигнал, измеренный только с вторичным антителом, использовали для установки фоновых уровней обнаружения (рис.4GH и S4 A-B). И ZAG, и LPO демонстрировали зависимые от дозы сигналы связывания с различными полисахаридами, тогда как AnxA1 — нет (рис. 4GH и S4 A-B). ZAG связывается с Salmonella и Shigella boydii LPS и капсульным полисахаридом из S. pneumoniae 34 (фиг. 4G, первые 5 совпадений). ПОЛ связывается с полисахаридами различных микробов, включая A. methanolieus и Klebsiella (рис. 4H, 5 лучших результатов). Вместе эти данные предполагают, что, хотя ZAG и LPO не считаются лектинами, они могут связываться со структурно разнообразными микробными гликанами.

HBBPs взаимодействуют с кишечными комменсальными бактериями

Учитывая связывание LPO и ZAG с бактериальными гликанами, мы предположили, что эти HBBP, а также AnxA1 могут также связываться с симбиотическими организмами в кишечной микробиоте. В соответствии с этой идеей предыдущее исследование показало, что SP-D связывается с ~ 2% фекальных бактерий (39). Мы разработали модифицированный «IgA-Seq» -подобный метод (63) для выделения и идентификации симбиотических микробов, которые связываются LPO, AnxA1 или ZAG в кишечнике (рис. 5A). Микроорганизмы были выделены из фекалий мышей, свободных от специфических патогенов (SPF), и помечены ДНК-специфическим красителем SybrGreen для облегчения дифференциации живых микробов от остатков пищи.Микроорганизмы, покрытые HBBP, были обнаружены с помощью проточной цитометрии с использованием биотинилированных антител против HBBP и Cy7-конъюгированного стрептавидина (фиг. 5A). В то время как вторичный реагент Cy7-стрепавидин почти не метил бактерии, было обнаружено, что антитела к LPO, AnxA1 или ZAG связываются с 1-10% фекальной микробиоты у мышей SPF. LPO покрывает несколько более высокую фракцию микробов (6,5% ± 3), чем Аннексин A1 (3% ± 2) и ZAG (2% ± 3; рис. 5A-B). Таким образом, эти 3 HBBP, как IgA и SP-D, взаимодействуют с симбионтами кишечника.

Рисунок 5: HBBP взаимодействуют с кишечными комменсальными бактериями

(A) Схема рабочего процесса для обнаружения HBBP, связанного с фекальной микробиотой.

(B) Проточная цитометрия микробиоты, окрашенной только стрептавидином-PE-Cy7 или антителами к ZAG, LPO или AnxA1.

(C) Количественная оценка данных проточной цитометрии из (B).

(D) Относительная численность таксономических единиц отряда или семейства (OTU) после 16-секундного секвенирования рРНК отсортированных клеток из (A). Показаны связанные (положительные) и несвязанные (отрицательные) фракции микробиоты.Каждая полоса представляет собой среднее значение по четырем отдельным мышам.

Чтобы сравнить таксономию видов микробов с покрытием HBBP и без покрытия, мы использовали FACS для сортировки связанных с HBBP (и, следовательно, флуоресцентно меченных) и несвязанных бактериальных фракций в каждом образце, а затем провели анализ секвенирования 16S рРНК для классификации популяции (рис. 5C). PCA показал, что положительная (покрытая HBBP) и отрицательная (несвязанная) популяции для каждого HBBP были разными (рис. S5A). Бактерии без оболочки из всех трех анализов обычно сгруппированы вместе, тогда как бактерии, покрытые LPO, AnxA1 и ZAG, образовали отдельные кластеры, что позволяет предположить, что эти HBBP связываются с разными видами микробов.Соответственно, распределение операционных таксономических единиц (OTU) между популяциями с покрытием и без покрытия различается; покрытые оболочкой бактерии были обогащены различными OTU для всех трех этих белков (фиг. 5D). В частности, 1) бактерии, покрытые ПОЛ, были обогащены Lactobacillaceae , Turicibacteraceae и Coriobacteriaceae ; 2) Покрытые ZAG бактерии были обогащены Lachnospiraceae , Ruminococcaceae и Turicibacteraceae ; и 3) бактерии, покрытые аннексином A1, были высокообогащены Lactobacillaceae .Эти данные предполагают, что эти 3 белка взаимодействуют с таксономически разными микробами.

Обсуждение

Несмотря на более чем столетние исследования патогенеза холеры (64), существуют ограниченные знания о содержании белков в холерической диарейной жидкости и о протеомном ландшафте интерфейса V. cholerae с хозяином во время инфекции . Используя модель холеры у кроликов, мы неожиданно обнаружили, что CT, сигнатурный фактор вирулентности V. cholerae , почти единолично ответственен за влияние патогена на секрецию или высвобождение белков хозяином во время инфекции.Было обнаружено, что SP-D, один из наиболее распространенных белков в диарейной жидкости, связан с V . cholerae, , поверхность во время инфекции и препятствует колонизации V. cholerae в проксимальном отделе тонкой кишки. Мы разработали SPLASH / M, чтобы составить диаграмму белкового ландшафта как бактериальных, так и дополнительных белков хозяина, присутствующих на поверхности патогена во время инфекции. С помощью этого подхода было идентифицировано 36 бактериальных связывающих белков хозяина (HBBP). Дополнительные исследования трех из этих белков, LPO, AnxA1 и ZAG, подтвердили их способность связывать V.cholerae и продемонстрировали, что ПОЛ и ЗАГ могут связываться с бактериальными гликанами. Более того, было обнаружено, что эти белки связаны с разными симбиотическими бактериями в микробиоте кишечника, что позволяет предположить, что HBBP могут модулировать состав и функцию микробных сообществ, связанных с хозяином. Эти наблюдения предполагают, что подходы к определению белков, присутствующих на границе микробной поверхности-хозяина, такие как SPLASH / M, предоставят ценный новый инструмент для понимания взаимодействий микроб-хозяин.

Основная роль холерного токсина в V.Обычно считается, что патогенез холеры заключается в облегчении распространения и передачи патогенов за счет резкого увеличения объема диареи у инфицированных людей. У экспериментальных животных ХТ оказывает лишь незначительное влияние на бремя колонизации кишечника V. cholerae как таковое (35,65), но, поскольку с диарейным стулом выделяется огромное количество патогенов, токсин оказывает основное общее влияние на репликацию патогенов. и распространение. Более того, недавние исследования показывают, что КТ влияет на состав питательных веществ кишечной среды инфицированных животных, потенциально поддерживая оптимальный уровень in vivo V.cholerae репликация / колонизация. Помимо стимуляции секреции Cl ^— и воды в просвет кишечника, CT также, как известно, оказывает дополнительное влияние на эпителиальные клетки кишечника, включая дегрануляцию бокаловидных клеток, приводящую к секреции слизи (24,66,67). Возможно, что часть из ~ 1000 CT-зависимых белков-хозяев, обнаруженных в диарейной жидкости, высвобождается из гранул бокаловидных клеток вместе с муцинами, которые составляют слой слизи кишечника. Наши данные также предполагают, что СТ не только стимулирует секрецию или высвобождение белков хозяина в просвет, но и что этот мощный токсин также препятствует высвобождению факторов хозяина.Некоторые белки, принадлежащие к семействам ингибиторов протеазы, были менее распространены как при инфекции WT, так и после введения CT по сравнению с V . cholerae Δ ctx инфекции (рис. S1). Таким образом, CT может увеличивать количество кишечных протеаз, изменяя протеолитические исходы и, таким образом, протеомный состав холерической диареи.

Последствия модуляции СТ факторов хозяина, участвующих во врожденной защите, особенно на рост и выживание V. cholerae в кишечной нише, требуют дальнейшего изучения.SP-D, один из идентифицированных нами CT-зависимых факторов хозяина, оказался новым фактором защиты слизистой оболочки кишечника. Этот лектин C-типа связывается с L-глицеро-D-манногептозой (Hep), составляющей частично консервативного липополисахарида (LPS) внутреннего ядра многих грамотрицательных бактерий, включая V. cholerae (43). SP-D был связан с клеточной поверхностью V. cholerae во время инфекции и привел к агрегации V. cholerae in vitro . Сравнения В.cholerae у новорожденных мышей sftpd ^{+ / +} и sftpd ^{— / —} показал, что SP-D защищает от колонизации V. cholerae , обеспечивая новую роль этого лектина, который был связан с легочная защита от грибковых, вирусных и бактериальных патогенов (42,44,68,69). Поразительно, что защита, обеспечиваемая SP-D против колонизации V. cholerae , по-видимому, ограничивалась проксимальной частью тонкой кишки. Ранее мы наблюдали подобный локализованный фенотип для V.cholerae у новорожденных мышей, лишенных D-аминокислотной оксидазы (DAO) (70), и предполагают, что эти наблюдения выявляют региональную специфичность к факторам защиты слизистой оболочки тонкого кишечника. Хотя кажется парадоксальным, что V. cholerae будет стимулировать высвобождение такого фактора, как SP-D, который ингибирует его собственную колонизацию, вместо этого это может отражать огромную чистую выгоду, которую CT обеспечивает V. cholerae в отношении передачи. Таким образом, даже если CT индуцирует SP-D как часть программы защиты хоста, В.cholerae по-прежнему выигрывает от присутствия токсина. Еще предстоит выяснить, вызывают ли также высвобождение SP-D другие кишечные патогены, включая патогены, которые полагаются на секретируемые токсины в патогенезе, и является ли это высвобождение полезным или антагонистическим по отношению к патогену.

Оттачивая наш протеомный подход с помощью SPLASH / M, мы выявили in vivo поверхностный протеом V. cholerae , а также набор белков-хозяев, связанных с поверхностью патогена. Среди наиболее распространенных бактериальных поверхностных белков во время инфекции были TcpA и хемотаксис, принимающий метил (VCA0176), два V.cholerae , которые, как известно, являются иммуногенными (71), что позволяет предположить, что бактериальные белки, определенные SPLASH / M, представляют собой антигенные мишени, которые могут иметь терапевтическое применение.

SPLASH / M также позволил объективно идентифицировать класс белков-хозяев, которые мы назвали бактериальными связывающими белками хозяина (HBBP), которых было больше на поверхности V. cholerae , чем в диарейной жидкости. Это включало Intelectin, известный как V. cholerae-, нацеленный на HBBP, участвующие в распознавании микробов, которые были идентифицированы различными методами (32,72).Только ~ 25% идентифицированных HBBP ранее были связаны с защитой / воспалением хозяина. Большинство других HBBP были классифицированы как ферменты или связаны с метаболизмом, что повышает вероятность того, что эти факторы могут влиять на физиологию in vivo V. cholerae и других микробов посредством связывания; альтернативно, очевидная привязка некоторых из этих факторов к V . cholerae поверхность могла быть случайной.

Три HBBP, выбранные для дополнительного анализа, AnxA1, LPO и ZAG, привязанные к В.cholerae , выращенных в лабораторных средах без дополнительных факторов хозяина (рис. 4), что свидетельствует о том, что они могут напрямую связываться с патогеном. Хотя только ZAG и LPO связаны со специфическими и различными микробными гликанами, поскольку AnxA1 принадлежит к суперсемейству аннексинов кальций-зависимых фосфолипид-связывающих белков, он может вместо этого связывать неуглеводный лиганд на поверхности бактериальной клетки, такой как фосфатидилсерин (PS ), липидной составляющей бактериальной мембраны (54). Мы обнаружили, что 1-10% фекальной микробиоты было связано с AnxA1, ZAG и LPO, что аналогично диапазону, описанному для IgA и SP-D (39,63).Каждый из этих 3 белков связывается с разными таксонами микробов, что повышает вероятность того, что эти белки и другие HBBP могут играть роль в общем микробном надзоре хозяина и изменять состав и / или функцию кишечного микробиома. Эти SPLASH / M-идентифицированные взаимодействия не обязательно могут быть антагонистическими и могут иметь важные и далеко идущие последствия для физиологии хозяина. Например, мыши с дефицитом SP-D имеют разные микробиоту кишечника и иммунный профиль (39).

Хотя использование нами модели холеры на кроликах способствовало развитию SPLASH / M, этот подход должен быть применим как к дополнительным патогенным, так и непатогенным микробам.Методы выделения определенных микроорганизмов, такие как FACS, будут способствовать определению на основе SPLASH / M протеомных ландшафтов in vivo интерфейсов микроб-хозяин. Кроме того, варианты этого подхода должны быть применимы, чтобы выявить этот интерфейс для микробов, которые растут внутриклеточно (6–9). Дополнительные усилия по выявлению полного набора HBBPs во время инфицирования различными патогенами в разных тканях, а также их функций откроют новые ценные сведения о биологии микробов и хозяина.Более того, поскольку симбионты кишечника неразрывно связаны с физиологией и здоровьем хозяина, исследование покрытия симбионтов HBBP в различных контекстах, таких как ожирение, откроет новые перспективы в патофизиологии. В конечном итоге, определение протеомного состава интерфейса микроб-хозяин углубит наше понимание межцерковных взаимодействий, лежащих в основе гомеостаза и болезни, и предложит новые факторы для терапевтического применения.

Декларация интересов

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.

Авторский вклад

А.З. и M.K.W. задумал и спроектировал исследование. A.Z., H.Z., B.F. и C.J.K проводили все эксперименты; А.З. и R.T.G., проанализировали данные. А.З. и M.K.W. написал рукопись, и все авторы отредактировали статью.

Рисунок S1: Протеомный ответ диарейной жидкости на V. cholerae в значительной степени определяется КТ.

(A) Бактериальная нагрузка, выделенная из диарейной жидкости, собранной у инфицированных кроликов V. cholerae и V. cholerae Δ ctx .

(B) Объемы диарейной жидкости, собранные у кроликов, инфицированных V. cholerae , V. cholerae Δ ctx , очищенным холерным токсином (CT) и буфером (Mock).

(C) Прогнозируемая локализация кроличьих белков, идентифицированных в диарейной жидкости. Биоинформатический анализ был выполнен с использованием веб-инструмента G: Profiler (http://biit.cs.ut.ee/gprofiler/) для поиска расширенных категорий GO.

(D) Диаграмма рассеяния относительных кратных изменений содержания белка, выделенного от кролика, инфицированного V.cholerae Δ ctx (Дельта) по сравнению с V. cholerae (Vc) дикого типа, каждый относительно протеомов псевдо инфицированных животных. Красная точка обозначает SP-D.

Рисунок S2: SP-D представляет собой фактор защиты слизистой оболочки кишечника

(A) Иммунофлуоресцентные микрофотографии тонкого кишечника кролика, инокулированного GFP-экспрессирующим V. cholerae . Бактериальные клетки определяли по флуоресценции GFP. Фаллоидин (для мечения актина) окрашивается антителом, связанным с Alexa fluor 647, и DAPI (для мечения ДНК) показан синим цветом.Только антикозье антитело, связанное с Alexa fluor 468, использовали для оценки неспецифического окрашивания второго антитела. Масштабная линейка 100 мкм.

(B) Широкое поле микрофотографий, показанных на рис. 2C. Масштабная линейка 10 мкм.

Рисунок S3: Идентификация подвергнутых воздействию поверхности белков V. cholerae и V. cholerae , связанных белков хозяина

Контроли, подтверждающие биотинилирование поверхности для SPLASH / M (A-C). Белки, выделенные по протоколу SLASH / M с (+) или без (-) стадии биотинилирования, разделяли 10% акриламидным SDS-PAGE и окрашивали серебром (A).Присутствие цитоплазматической РНК-полимеразы β (B) и OmpU (C) внешней мембраны оценивали путем иммуноокрашивания антителами против RNApol и против OmpU, соответственно. Т: всего лизата V. cholerae .

(D) Диаграмма Венна, показывающая сравнение белков V. cholerae , идентифицированных с помощью SLASH / M, и протеомов везикул внешней мембраны V. cholerae (OMV); 181 и 110 — общее количество белков из каждой группы (31).

Рисунок S4: Связывание LPO, AnxA1 и ZAG с микробными гликанами.

(A-C) Результаты связывания ZAG (A), LPO (B) и AnxA1 (C) с микробным гликановым микрочипом, организованные по родам и видам. Данные представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение. (n = 4 технических повтора для каждого иммобилизованного гликана). Примечание: шкалы по оси Y разные. Полные наборы данных доступны в дополнительной таблице S4.

Рисунок S5: HBBPs взаимодействуют с кишечными комменсальными бактериями

(A) Анализ основных координат, основанный на метрике β-разнообразия Брея Кертиса, показывающий, что образцы для каждой положительной популяции AnxA1, LPO или ZAG группируются вместе, в то время как все отрицательные популяции HBBP группируются вместе.

(B) График альфа-разрежения. Показано количество различных наблюдаемых особенностей в зависимости от количества последовательностей, проанализированных и сгенерированных с помощью QIIME2.

Материалы и методы

Заявление об этике

Эксперименты на животных проводились в соответствии с протоколами, утвержденными Комитетом по животным Бригама и Женской больницы (номер протокола институционального комитета по уходу и использованию животных 2016N000334 и гарантия соответствия благополучию животных номер A4752-01) в соответствии с рекомендациями Руководства по уходу и использованию лабораторных животных Национального института здравоохранения и Закона о защите животных Министерства сельского хозяйства США.

Бактериальные штаммы и условия роста

V. cholerae Штамм h2, клинический изолят 2010 г. и его производное Δ ctx (34,65) культивировали в среде Лурия-Бертани (LB) или на чашках с агаром LB при 37 ° C, если не указано иное, с добавлением стрептомицина в концентрации 200 мкг / мл. Клетки V. cholerae , несущие плазмиду pUA-GFP, которая содержит ген GFP под сильным конститутивным промотором) (73), использовали для иммуноокрашивания тонкой кишки инфицированного младенца кролика и культивировали в течение ночи при 30 ° C в LB с добавлением стрептомицина (200 мкг / мл) и канамицин (50 мкг / мл).

Исследования инфекций младенцев на кроликах

Для приготовления инокулята ночные бактериальные культуры разводили 1: 100 в 50 мл LB и культивировали с аэрацией при 37 ° C до OD600 0,5-0,9. ~ 2 × 10 ¹⁰ КОЕ осаждали центрифугированием при 5000 g в течение 5 мин, супернатант удаляли и осадок клеток ресуспендировали в 10 мл 2,5% раствора бикарбоната натрия (2,5 г в 100 мл воды; pH 9,0. ) до конечной плотности клеток ~ 2 × 10 ⁹ КОЕ / мл. Последовательные разведения инокулята высевали на чашки для подсчета дозы инокулята.Инфекции младенцев кроликов проводились, как описано ранее (24,28). Вкратце, двухдневные пометы новозеландских белых кроликов смешанного пола содержались вместе с кормящей матерью (Charles River) на время эксперимента. Каждому новорожденному кролику орогастрально инокулировали 500 мкл инокулята с использованием французского катетера 4 размера. После инокуляции новорожденных кроликов наблюдали по крайней мере 2 раза в день на предмет признаков болезни и умерщвляли через ~ 16-18 часов после заражения. Для экспериментов с очищенным токсином холеры (СТ) на кролика использовали 50 мкг СТ (Sigma, C8052) (500 мкл раствора 100 мкг / мл в бикарбонате натрия).Животных, инфицированных СТ, умерщвляли через 3-6 ч после инокуляции.

Анализ колонизации мышей

Мыши C57BL / 6 Sftpd ^— / ^— были приобретены в лаборатории Джексона и выращены в животноводческом учреждении Гарвардского института медицины. В этом исследовании использовали однопометников, которые были потомками гетерозиготных производителей Sftpd ⁺ / ^— . Младенцев мышей генотипировали посмертно в конце анализа колонизации. Колонизацию кишечника у детенышей мышей проводили, как описано (74).Вкратце, бактериальные клетки выращивали в течение ночи при 30 ° C, а затем разбавляли 1: 1000 в LB. Младенцам мышей инокулировали орогастрально 50 мкл (~ 10 ⁵ КОЕ) и затем умерщвляли через ~ 18 часов. Тонкий кишечник был поровну разделен на проксимальный и дистальный сегменты. Разведения гомогенатов тонкого кишечника высевали на чашки с агаром LB с добавлением 200 мкг / мл стрептомицина для подсчета КОЕ. Статистическая значимость определялась с использованием t-критерия Манна-Уитни. Младенцев мышей генотипировали посмертно в конце анализа колонизации с использованием хвостовых чипов и ПЦР в соответствии с лабораторным протоколом Джексона с использованием праймеров 24516 (TGT TGA TGC ATG TTA TGT GAT GA), 24517 (CCT AGG GAA GGC TAG GGA GT) и oIMR2088 (AGA CTG CCT TGG GAA AAG CG).

Иммунофлуоресцентная микроскопия

Иммунофлуоресцентные изображения были проанализированы от 6 кроликов, инфицированных V. cholerae -GFP; Исследовали 2 или 3 участка тонкой кишки на кролика. Вкратце, образцы тканей, используемые для иммунофлуоресценции, фиксировали в 4% PFA в течение 2 часов, а затем хранили в 30% сахарозе перед заливкой в ​​смесь 1: 2,5 OCT (Tissue-Tek) и хранили при –80 ° C, как раньше. описано (75). Затем замороженные срезы нарезали толщиной 10-15 мкм с помощью криотома (каталожный номер.CM1860UV; Leica). Срезы сначала блокировали 5% бычьим сывороточным альбумином (BSA) в PBS в течение 1LJh, а затем окрашивали в течение ночи при 4 ° C первичным антителом против SP-D (1: 500, R&D Systems, AF1920), разведенным в PBS с 0,5 % BSA и 0,5% Triton X-100, анти-GFP, меченный Alexa 488 (1/1000, SAB4600051). После трехкратной промывки 1 × PBS, содержащим 0,5% Triton X-100, срезы инкубировали с фаллоидином Alexa Fluor 647 (1/1000; Invitrogen) и против козьего Alexa Fluor 568 (1/1000, ThermoFisher, A-11055) в течение 1 Ч при комнатной температуре, промывали и окрашивали в течение 5 мин 4 ‘, 6-диамидино-2-фенилиндолом (DAPI) в концентрации 2 мкг / мл в течение 10 мин и покрывали монтажной средой ProLong Diamond.После окрашивания слайды были визуализированы с помощью Nikon Ti Eclipse, оснащенного камерой металл-оксид-полупроводник (sCMOS) (Andor Zyla) для широкопольной микроскопии.

Приготовление диарейной жидкости для анализа MS и иммуноблоттинга

Диарейные жидкости фильтровали через стерильные полиэфирные мембраны с размером пор 0,22 мкм перед осаждением 15% трихлоруксусной кислотой (TCA), 45 мин на льду. Осажденные белки один раз промывали ацетоном и ресуспендировали в 1X синем загрузочном буфере (NEB, B7703S).

Для иммуноблоттинга бактериальные осадки или осажденные белки ресуспендировали в синем загрузочном буфере (NEB, B7703S), кипятили при 95 ° C в течение 10 минут и загружали в 10% гели (Bio-Rad) для электрофореза. Белки переносили из геля на нитроцеллюлозные мембраны и проводили иммуноблоттинг. Антитела для вестерн-блоттинга использовали в следующих концентрациях: анти-SP-D (1: 2 000, R&D Systems, AF1920), анти-LPO (1: 2000, LSBio, LSl1JC25068), анти-AnxA1 (1: 500, ThermoFisher , 71-3400), анти-ZAG (1: 2000, ThermoFisher, H00000563-B01P), анти-РНК-полимераза (1: 2000, Biolegend, 663903) и анти-OmpU (1: 500, самодельный, подарок от лаборатории Mekalanos. ).Мембраны были разработаны с использованием субстрата максимальной чувствительности SuperSignal West Femto (ThermoFisher) и визуализированы с помощью системы визуализации ChemiDoc Scientific (BioRad).

Мечение пептидов с помощью тандемных масс-меток и масс-спектрометрии

Образцы были отправлены в 1X синем загрузочном буфере (NEB, B7703S) в Центр мультиплексной протеомики Thermo Fisher при Гарвардской медицинской школе (Бостон, Массачусетс, США) для изобарических тандемных масс-меток. Количественная протеомика на основе (TMT). Вкратце, после доведения белков до равных концентраций 40 мкл каждого образца загружали в 10% бис / трис-гели и прогоняли при 120 В в течение 10 минут в буфере MES.Полоски геля вырезали, обесцвечивали, восстанавливали и алкилировали. Расщепление трипсином в геле проводили в течение ночи, пептиды экстрагировали и метили реагентами TMT10. Реакции маркировки были объединены, очищены и высушены. Пептиды ресуспендировали в 5% ацетонитриле, 5% муравьиной кислоте и 1/3 образца обрабатывали масс-спектрометром Orbitrap Fusion. Пептиды были обнаружены (MS1) и количественно (MS3) в масс-спектрометре Orbitrap Fusion. Пептиды секвенировали (MS2) в ионной ловушке. Спектры MS2 были найдены с использованием алгоритма SEQUEST по композитной базе данных Uniprot, полученной из комбинированного V.cholerae и Oryctolagus cuniculus (кролик), содержащие его обратный комплемент и известные контаминанты. Спектральные совпадения пептидов были отфильтрованы до 1% ложного обнаружения (FDR) с использованием стратегии цель-ловушка в сочетании с линейным дискриминантным анализом. Белки количественно определяли только из пептидов с суммарным порогом сигнал / шум (SN)> = 200 и специфичностью выделения MS2 0,5.

Анализ обогащения набора генов

The G: Profiler (http: // biit.cs.ut.ee/gprofiler/) веб-инструмент был использован для поиска терминов обогащенных клеточных компонентов GO в протеоме кишечника кролика. Оценка выше 1,8 за отрицательный логарифм скорректированных p-значений считалась значимой. Обогащение набора генов выполняли, как описано ранее (76), с использованием быстрого GSEA (fGSEA) в R (версия 1.8.0) (77) с модификациями. Учитывались только гены с аннотацией. Нормализованная средняя пропорция для каждого белка была разделена на значение этого белка в неинфицированном наборе данных, и Log2 преобразован для получения кратного изменения.Эти значения кратного изменения Log2 использовались в качестве «ранга» для fGSEA.

Иерархическая кластеризация

SN каждого белка сначала нормализовали путем вычисления доли общего сигнала, представленного этим белком в данном образце. Затем для этих значений в R была выполнена кластеризация с использованием тепловой карты 2 с использованием метода корреляции Пирсона по умолчанию.

In vitro протеин-V. cholerae binding assay

Анализы связывания проводили, как описано ранее (32).Вкратце, бактерии выращивали до OD ~ 0,4 в LB, а затем центрифугировали (5000 g , 5 мин при комнатной температуре). Бактериальные осадки дважды промывали 25 мл физиологического раствора с буфером HEPES (140 мМ NaCl, 1,5 мМ Na ₂ HPO ₄ , 50 мМ HEPES, pH 7,5) с добавлением 5 мМ CaCl ₂ . Затем бактериальные клетки инкубировали с 0,25 мкг очищенного человеческого SP-D (R&D Systems, 1920-SP-050), ZAG (R&D Systems, 4764-ZA-050), AnxA1 (R&D Systems, 3770-AN-050) или LPO. (MyBiosource, MBS954610) в течение 30 мин при комнатной температуре и дважды промывали равным объемом буфера.Затем бактериальные осадки ресуспендировали в 1X синем загрузочном буфере (NEB, B7703S). Несвязанный ввод и две промывки обрабатывали 4X синим загрузочным буфером (NEB, B7703S) и инкубировали при 95 ° C в течение 10 минут перед SDS-PAGE и вестерн-блот-анализом. Все эксперименты по связыванию повторяли не менее 3 раз с согласованными результатами.

Анализ агрегации бактерий

Клетки V. cholerae выращивали до OD ~ 0,4 в LB, центрифугировали (5000 г , 5 мин при комнатной температуре), а затем ресуспендировали и промывали в фосфатно-солевом буфере (PBS) с добавлением 5 мМ CaCl ₂ .Бактериальные суспензии инкубировали с человеческим SP-D в концентрации 10 мг / мл (R&D Systems, 1920-SP-050) в течение 1 часа при комнатной температуре без перемешивания и наблюдали с помощью световой микроскопии (Nikon Ti Eclipse, оснащенный металлооксидным полупроводником ( sCMOS) камера (Андор Зила)). Рисунки были сделаны с использованием программного обеспечения Fiji (версия 2.1.0 / 1.53c).

Поверхностный белок LAbelingS Host / Microbe (SPLASH / M)

Диарейную жидкость собирали через 16-18 часов после инокуляции детенышей кроликов. Затем жидкость фильтровали через фильтр 5 мкм для удаления твердых частиц и эукариотических клеток.Бактерии выделяли из диарейной жидкости центрифугированием (5000 × г, , 5 мин при комнатной температуре). Бактериальные осадки дважды промывали и ресуспендировали в фосфатно-солевом буфере (PBS) с добавлением 1 мМ CaCl ₂ , 0,5 мМ MgCl ₂ и 1,5 мМ D-биотина при комнатной температуре. Биотинилирование клеточной поверхности выполняли, как описано (ссылка), с изменениями. Добавляли сульфо-NHS-LC-биотин (ThermoFisher, 21335) до конечной концентрации 200 мкМ в течение 20 минут при комнатной температуре. Реакцию останавливали добавлением 2 объемов буфера (80 мМ Tris pH7, 100 мМ NaCl, 30 мМ KCl, 1 мМ CaCl ₂ и 0.5 мМ MgCl ₂ ). После трехкратной промывки бактериальных клеток тем же буфером их ресуспендировали в 50 мМ Трис pH 7, 50 мМ NaCl, 10 мМ MgCl ₂ , ДНКазе (0,1 мг / мл), лизоциме (0,1 мг / мл) и полном ингибиторе протеазы. смесь (Рош). Клетки разрушали с использованием Emulsiflex-C3 (Avestin) и неочищенную мембранную фракцию выделяли ультрацентрифугированием при 45000 g в течение 45 минут. Фракции, содержащие мембраны, дважды промывали 50 мМ Трис pH 7, 150 мМ KCl, 10 мМ ЭДТА и смесью полного ингибитора протеазы (Roche).Затем мембраны солюбилизировали в течение ночи при 4 ° C в присутствии 0,5% н-додецил-β-D-мальтозида (DDM) (Sigma, D4641). Лизаты использовали для совместной иммунопреципитации с использованием стрептавидина Dynabeads M-280 (ThermoFisher, 11205D) в течение ночи при 4 ° C. Магнитные шарики трижды промывали 1 мл Tris pH 7, 100 мМ NaCl и 0,2% Tween 20, ресуспендировали в 50 мкл 1X синего загрузочного буфера (NEB, B7703S) и нагревали в течение 10 минут при 96 ° C.

Связывание HHBP с матрицами гликанов

ZAG человека (R&D Systems, 4764-ZA-050), LPO человека (MyBiosource, MBS954610) и AnxA1 человека (R&D Systems, 3770-AN-050) были предоставлены для взаимодействия белок-гликан Ресурс в Национальном центре функциональной гликомики (больница Бет Исраэль Дьяконесса, Бостон) для гибридизации с микробиологическим гликановым микрочипом (MGM).Массив MGM был подготовлен, как описано ранее (62). Напечатанный массив включает полисахариды, происходящие от 313 различных бактерий, напечатанных с концентрацией 500 мкг / мл, в повторностях 6. Для исследования MGM, ZAG, LPO и AnxA1 были разбавлены до 5 мкг / мл и 50 мкг / мл в связывающем буфере (20 мМ Трис-HCl, pH 7,4, 150 мМ NaCl, 2 мМ CaCl ₂ , 2 мМ хлорида магния (MgCl ₂ ), 1% БСА и 0,05% Твин 20) и наносили непосредственно на поверхность массива на 1 час. После инкубации матрицу промывали четырехкратным замачиванием связывающим буфером.ZAG детектировали с помощью Anti-ZAG (2 мкг / мл, антитело AZGP1, H00000563-B01P MaxPab) и антитела против мышиного IgG-Alexa-488 (5 мкг / мл), разведенных в связывающем буфере, наносили непосредственно на поверхность матрицы и давали возможность инкубировать 1 ч. Аналогичным образом, ПОЛ было обнаружено с помощью анти-ПОЛ (2 мкг / мл, Thermofisher PA5-18917) и анти-козьего IgG-Alexa-488 (5 мкг / мл), разведенных в связывающем буфере, а затем нанесенных непосредственно на поверхность матрицы на 1 час Аналогичным образом AnxA1 был обнаружен с помощью Anti-AnxA1 (2 мкг / мл, Sigma, AMAB

) и антимышиного IgG-Alexa-488 (5 мкг / мл).Матрицы промывали связывающим буфером (четыре раза), связывающим буфером без BSA и Tween 20 (четыре раза), затем деионизированной водой (четыре раза) и сканировали. Высокие и низкие значения флуоресценции из шести повторов были исключены, а оставшиеся четыре значения были усреднены. Данные были нанесены на график в Excel (Microsoft) как средние относительные единицы флуоресценции (RFU) в зависимости от идентификационного номера печати. Пять основных взаимодействий HBBP-гликанов для ZAG и LPO, показанные на фиг. 4GH, были определены как 3-кратные по сравнению с фоном и демонстрируют зависимое от дозы связывание, чего не было в случае AnxA1.

Анализ HBBPs связывающей микробиоты

Фекальные гранулы мышей C57BL / 6, свободных от специфических патогенов (SPF), собирали и непосредственно ресуспендировали в фосфатно-солевом буфере (PBS) (100 мг фекалий в 100 мкл) с добавлением 1% BSA и 1 мМ CaCl ₂ и профильтровали через сетчатый фильтр с ячейками 40 мкм для удаления твердых частиц.

Бактериальные суспензии центрифугировали (5000 g, 5 мин) и дважды промывали в том же буфере. 20 мкл бактериальной суспензии инкубировали с 2 мкг биотинилированного анти-ПОЛ (LSBio, LS-C684314), анти-ZAG (R&D Systems, BAF4764) или анти-AnxA1 (LSBio, LS-C317217) в течение 30 минут на льду.После трехкратной промывки и ресуспендирования в PBS с добавлением 1% BSA и 1 мМ CaCl ₂ бактерии инкубировали с 1 мкг стрептавидин-PE-Cy7 (ThermoFisher, SA1012) в течение 15 минут на льду. После отмывки геномную ДНК бактерий окрашивали разведением SybrGreen 1/10 000 с последующими двумя промываниями. Затем бактериальные суспензии анализировали с помощью проточной цитометрии (Sony, SH800) и отбирали HBBP-положительные или HBBP-отрицательные популяции.

Секвенирование и анализ гена 16s рРНК

Набор PureLink Microbiome DNA Purification Kit (ThermoFisher, A29790) использовали в соответствии с протоколом производства для извлечения ДНК из отсортированной микробиоты.Амплификацию 16s рРНК проводили, как описано ранее (70). Вкратце, область V1 – V2 рибосомной РНК 16S амплифицировали с помощью ПЦР (12,5 нг очищенной ДНК на реакцию; Phusion polymerase, New England Biolab) в течение 25 циклов (95 ° C в течение 30 секунд, 50 ° C в течение 30 секунд и 72 ° C в течение 30 секунд. ) (пара праймеров: 27Fmod / 338R (Ref)). Затем продукты ПЦР очищали (MinElute, QIAGEN) и ресуспендировали в 25 мкл 10 мМ трис-HCl pH 8,5. Продукты ПЦР V1 – V2 индексировали с помощью набора Nextera XT Index (Illumina) с помощью ПЦР (2,5 мкл продукта ПЦР; праймеры Nextera XT Index; полимераза Phusion) в течение восьми циклов (95 ° C в течение 30 секунд, 55 ° C в течение 30 секунд и 72 ° C в течение 30 с).Ампликоны 16S рРНК с индексами очищали (MinElute, QIAGEN), ресуспендировали в 25 мкл 10 мМ трис-HCl pH 8,5, количественно определяли с помощью флуорометра Qubit 2.0 (Life Technologies), объединяли до концентрации 4 нМ, денатурировали, разбавляли до конечной концентрации. концентрации 4 пМ и секвенировали с использованием набора реагентов MiSeq v3 (600-циклов, парный конец, Illumina) на секвенаторе MiSeq (Illumina). Чтения секвенирования были демультиплексированы с помощью MiSeq Reporter v2.0 и далее обработаны с помощью QIIME2 (Ref). Вкратце, парные чтения (файлы FASTQ) были объединены с FastqJoin и отфильтрованы по качеству с отсечкой Q-score, равной 20.Считывания слитного секвенирования были удалены с использованием DADA2 (Ref). Таксономическая классификация была произведена с использованием предварительно обученного наивного байесовского классификатора на основе эталонной базы данных бактериальной 16S рРНК Greengenes и QIIME2 (https://qiime2.org).

КОНТАКТ ДЛЯ ОБМЕНА РЕАГЕНТАМИ И РЕСУРСАМИ

Дополнительную информацию и запросы на ресурсы и реагенты следует направлять ведущему контактному лицу, Мэтью К. Уолдору (mwaldor {at} research.bwh.harvard.edu), и он будет выполнен им (mwaldor {at} research.bwh.harvard.edu)

Дополнительные позиции

Таблица S1: Протеомы диарейной жидкости

Таблица S2: Путь обогащения

Таблица S3: Протеом SPLASHM

Таблица S4: Гликомические данные

Благодарности

Мы благодарим членов исследовательской группы Waldor за полезные обсуждения.Элисон Р. Уорр за помощь специалистов в области биоинформатики. Шэрон Прентис за техническую помощь и фонду Беттенкур-Шюллера за поддержку.

No related posts.

Написать ответ Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Расчетное значение Параметр Значение Ссылка Расчетное значение ω 0,878455198 / день Расчетное значение 0,56341910 / день [20] 93 α75189067 / день Расчетный τ 0,467 / день Расчетный μ 0,000048 / день 0,000048 / день ξ 0,00116620 / день Расчетное значение K 100000 клеток / мл [35] .001 / день Предполагаемый r 0,03 / день [20] δ 0,27707643 / день