Парадоксы эволюции. Как наличие ресурсов и отсутствие внешних угроз приводит к самоуничтожению вида и что мы можем с этим сделать

По меньшей мере четыре АВ-токсина – холерный, термолабильный E. coli, дифтерийный, коклюшный, а также «примкнувший к ним» экзотоксин А нашей старой знакомой Ps. aeruginosa, биохимически являются моноАДФ-рибозилазами, то есть прикрепляют остаток АДФ-рибозы к белкам. Как нормальный внутриклеточный процесс АДФ-рибозилирование белка сразу после его транслирования служит важнейшим элементом тонко регулируемых важнейших клеточных процессов – передачи сигнала, репарации ДНК, экспрессии генов и апоптоза. Ctx, Etx и коклюшный токсин, пройдя сложнейшую цепь последовательных трансформаций в цитоплазме и эндоплазматическом ретикулуме, в итоге прикрепляют, как знамя победы, АДФ-рибозу к одной и той же субъединице регуляторного белка G (УПС: глава XIII) – аденилат циклазе субъединицы Gsα (O’Neal C. J. et al, 2005), только в различных клетках. Ознаменованная АДФ-рибозой аденилат циклаза начинает безостановочно нарабатывать внутри клетки циклический АМФ – универсальный регулятор гомеостатических реакций, никак не откликаясь на сигналы «Остановитесь!» от смежных биохимических систем, в результате чего анионы, а вместе с ними и вода начинают массово покидать клетку. При холере масла в огонь подливают другие токсины холерного вибриона: ST накручивает уровень циклического ГМФ в бокаловидных клетках кишечника, еще более усиливая выход воды и анионов, Zot раскрывает плотные межклеточные контакты, облегчая вывод воды и из межклеточного пространства, Ace, наряду с В субъединицей холерогена, обеспечивает толерантность иммунных клеток к агрессивному вторжению чужаков.

В целом можно сказать, что обладатели-бенефициары токсинов АВ и им подобных токсинов (мобильные генетические элементы? бактериальные патогены?) на пользу себе эксплуатируют внутриклеточные сигнальные системы, «выдергивая» клетки и целые органы из общей организменной индивидуальности. В этом они напоминают классические вирусы, но действуют более опосредованно. Можно предположить древность этих механизмов по крайней мере в отношении части АДФ-риболизирующих токсинов: дифтерийный, псевдомонадный и сравнительно недавно открытый еще один холерный Cholixtoxin, CT (Jorgensen R. et al., 2008), функционально зависят от дифтамида, генетически некодируемой аминокислоты, образующейся в организме из «нормальной» аминокислоты – гистидина. Дифтамид обнаруживается исключительно в составе белка EEF2, эукариотического фактора элонгации 2 (eucaryotic elongation factor 2), обеспечивающего в рибосомах синтез белка. Возможно, дифтамид – остаток древнего набора аминокислот, более широкого, чем современный, сохранившийся только у некоторых архей и эукариот в составе сверхконсервативного механизма трансляции. Причем роль дифтамида гораздо более существенна в контексте развития и поддержания целостности многоклеточного организма, нежели функционирования отдельной клетки (Liu S. et al., 2012).

Клетки пораженного холерой кишечника в итоге теряют как частную, так и коллективную индивидуальность в информационном смысле и подчиняются, хотя бы временно, злой воле непреклонного агрессора. Вторгшегося патогена не интересует судьба своей временной окружающей среды – пораженного организма. Его задача – максимально нарастить свою численность и с помощью Quorum sense как можно быстрее скоординировано эвакуироваться в наибольшем объеме уже в «большую» окружающую среду. Но в результате сеть отлаженных взаимодействий как внутри пораженного кишечника, так и между кишечником и остальным организмом буквально осыпается. Своеобразная «трещина» в клубке системных взаимодействий не доходит тем не менее до оснований многоклеточности, сформированных отношениями немногих (двух?) базовых групп клеток (УПС: глава VII). Если организму удается пережить острый кризис, а концептуально это не очень сложно, необходимо лишь обеспечить непрерывное восполнение уходящей воды и минеральных веществ (в чем и заключается собственно терапия холеры, часто затрудненная чисто технически, например количеством капельниц, которые можно поставить одному человеку; даже применение антибиотиков имеет вторичное значение), то восстановление нарушенной функциональной целостности организма и выздоровление наступают сравнительно скоро.