ОСНОВЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ЭПИДЕМИОЛОГИИ
Важная задача эпидемиологии состоит в выявлении скрытых механизмов развития эпидемий и их подготовки. Решение этой задачи становится возможным благодаря современным методам анализа. Использование молекулярных методов в эпидемиологии и оценка результатов на новой теоретической основе составляет предмет специальной отрасли знания — молекулярной эпидемиологии.
Молекулярная эпидемиология изучает молекулярные механизмы популяционных перестроек, т. е. предвестники эпидемиологических проявлений. Кроме того, в задачи молекулярной эпидемиологии входит разработка методов слежения за распространением возбудителя.
Возникновению нового направления в эпидемиологии способствовал ряд обстоятельств. Во-первых, возрастание роли массовых обследований в профилактике заболеваний. Во-вторых, бурное развитие молекулярной биологии и генетики, сделавшее возможным непосредственное изучение распределения генов в популяциях, а также фенотипических признаков. В-третьих, становление новой теоретической концепции эпидемиологии, предполагающей учет внутренних механизмов развития эпидемического процесса.
Современные теоретические обобщения эпидемиологии позволяют предсказывать и анализировать скрытые явления, не подлежащие непосредственной регистрации. Полученные выводы нуждаются в строгом лабораторном подтверждении. Молекулярно-эпидемиологический анализ в совокупности с углубленным анализом заболеваемости и составляет ядро эпидемиологического метода исследования.
Молекулярная эпидемиология тесно связана с молекулярной генетикой патогенных микроорганизмов. В настоящее время установлены два типа изменчивости микробных популяций: внутриклональная и межклональная. Межклональная изменчивость основывается на размножении исходно неоднородной популяции и поддерживается генетическим обменом. Внутриклональная изменчивость обеспечивается процессами генерации неоднородности за счет генетических перегруппировок.
В определенных условиях активизируются наиболее опасные «линии» возбудителей, что определяет последующую неблагоприятную эпидемическую обстановку и циклические подъемы заболеваемости.
Адаптационная изменчивость клонов возможна лишь в определенных пределах, не нарушающих сбалансированность генотипа. Направленность изменчивости связана с распределением мигрирующих элементов и других регуляторных структур в различных участках генома. В пределах биологического вида имеются адаптирующиеся «линии» микроорганизмов, представленные совокупностью «родственных» клонов.
Исследование межклональной изменчивости важно для понимания механизма ранних стадий развития эпидемического процесса. Эффективно циркулирующие микроорганизмы могут приобретать дополнительные гены, например антигенности, токсигенности, за счет процессов генетического обмена. Рекомбинация циркулирующих вирусов гриппа А человека с персистентными антигенными анахронизмами способствует образованию эпидемических вариантов вируса.
У бактериальных клеток установлена мобилизация «резерва генов», т. е. внутриклональная изменчивость. Так, в геноме Neisseria gonorrhoeae содержится несколько нефункционирующих копий гена пилина — белка, ответственного за адгезию. Рекомбинация между этими генами и основным дефектным геном, находящимся в сайте экспрессии, приводит к восстановлению полноценного гена, образующего функционально активный пилин. Этот механизм, как и рекомбинация у вирусов, способствует одновременно приобретению вирулентности и антигенной изменчивости.
Адаптация микроорганизмов основывается на точечных и блочных перестройках в определенных локусах генетического аппарата.
Источник: Беляков В. Д., Яфаев Р. X., «Эпидемиология: Учебник» 1989