Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов.

Предисловие

Сегодня вышла статья в рецензируемом англоязычном научном журнале Biology Direct (авторы: я и мои коллеги; Panchin AY, Tuzhikov AI, Panchin YV; Midichlorians - the biomeme hypothesis: is there a microbial component to religious rituals? Biology Direct 2014, 9:14). Статья посвящена гипотезе о том, что микроорганизмы могут делать людей склонными к выполнению некоторых религиозных ритуалов, и находится в открытом доступе по ссылке http://www.biologydirect.com/content/9/1/14/abstract.

Для тех, кто предпочтет прочитать статью на русском я сделал перевод статьи в блоге, однако я настоятельно рекомендую читать статью в оригинале. Английская версия статьи прошла более тщательную полировку, чем русская версия. К тому же ее сопровождают рецензии трех известных биологов: Дэна Граура (Dan Graur), Роба Кнайта (Rob Knight) и Евгения Кунина, и эти рецензии заслуживают внимания сами по себе.

Я также подчеркиваю, что в своей публикации мы приводим лишь гипотезу, а не строго доказанный научный факт. Вполне возможно, что наша гипотеза не выдержит экспериментальной проверки в будущем. Кроме того наша гипотеза не пытается дать объяснение существованию религии, но лишь существованию некоторых религиозных ритуалов, способствующих распространению инфекций.

Наконец, я выражаю огромную благодарность Асе Казанцевой ( asena), Евгении Дуевой и Александру Тужикову за неоценимую помощь в редактировании перевода. Я очень рад, что после многих месяцев, которые ушли на чтение литературы, написание статьи, ревизию и дискуссию с рецензентами, мы наконец можем представить ее читателям.

Могут ли микробы вызывать пристрастие к религиозным ритуалам? Мидихлорианы: гипотеза биомемов.

«Один фам сделал открытие, что добродетель – сферический микроб, к тому же
с большим количеством ног».

Хулио Кортасар. Жизнь хронопов и фамов

Тело человека населено микроорганизмами, в том числе бактериями, которые обитают на всех поверхностях нашего тела: на коже, на роговице глаза, в кишечнике, в полости рта, на половых органах [1]. Современные исследования указывают на то, что микробы, обитающие в кишечнике человека, могут влиять не только на некоторые метаболические процессы [2], но также на нервную систему и на некоторые поведенческие признаки: мышление, настроение, сон, личностные свойства, предпочтения в питании, а также могут способствовать развитию ряда нейропсихиатрических заболеваний [3-5]. Предполагается, что некоторые микроорганизмы кишечника могут вызывать тревогу [6], депрессию [6] и даже вносить вклад в развитие болезни Альцгеймера [7]. Направленное изменение микрофлоры кишечника может помочь при лечении некоторых психических расстройств [8]. Эти исследования привели к введению термина: «the microbiome-gut-brain axis» т.е. «кишечно-мозговая система микробиома» [9]. Было показано, что поведение мышей, лишенных микрофлоры, отличается от поведения их здоровых сородичей, имеющих микрофлору [10]. Наконец, пересадка кишечной микрофлоры тоже может влиять на поведение животных [11]. Одним из предложенных механизмов взаимодействия между микробами и нервной системой животных является производство и утилизация микробами нейроактивных веществ, которые регулируют поведение. Некоторые из этих веществ присутствуют в очень разных и достаточно далеких друг от друга группах живых организмов [12]. К примеру, использование некоторых штаммов бактерий позволяет воздействовать на нервную систему животных через избирательные изменения экспрессии рецепторов к гамма-аминомасляной кислоте в определенных отделах мозга [13].

Известно множество примеров паразитов, способных изменять поведение своих хозяев. Ophiocordyceps unilateralis заставляет муравьев рода Camponotus оставаться в условиях, оптимальных (по температуре и влажности) для развития этого гриба, вплоть до самой смерти хозяина [14, 15]. Бактерии рода Вольбахия (Wolbachia) являются распространенными паразитами членистоногих и круглых червей и могу влиять на половое поведение своих хозяев [16, 17]. Усоногий рак Sacculina carcini влияет на самцов инфицированных крабов Carcinus maenas таким образом, что эти крабы становятся похожими на самок как внешне, так и поведением, и начинают присматривать за яйцами, отложенными Sacculina, как за собственными [18, 19].

Вирус бешенства способен перемещаться по аксонам нервных клеток от места инфицирования до центральной нервной системы, где он вызывает прогрессирующий энцефалит [20]. У зараженных животных проявляются симптомы, включающие повышенную агрессию [21]: бешеное животное кусает других животных и распространяет инфекцию.

Личинка плоского червя Dicrocoelium dendriticum манипулирует поведением инфицированных муравьев, заставляя их в ночное время взбираться на высокую травинку и закрепляться на ее верхушке с помощью мандибул [22]. Это поведение делает муравьев (и личинок паразита, находящихся внутри) легкодоступными для крупного рогатого скота – конечных хозяев паразита. Показано, что паразит способен проникать в нервную систему муравья, как правило, в подглоточный ганглий [23]. Паразитический волосатик Spinochordodes tellinii влияет на своего хозяина, кузнечика Meconema thalassinum, заставляя его прыгать в воду, где взрослый паразит размножается, а хозяин, как правило, погибает [24]. Было показано, что процесс управления хозяином ассоциирован с изменением синтеза ряда белков, связанных с передачей нейромедиаторов нервной системы кузнечика [24].

Удивительный пример манипуляции хозяином можно наблюдать у личинок паразитической осы Glyptapanteles sp., которые заставляют гусениц вида Thyrinteina leucocerae исполнять роль телохранителей паразитических куколок [25]. Было установлено, что такое изменение поведения хозяина ведет к двукратному уменьшению смертности куколок осы и не приносит никакой видимой пользы самим гусеницам [25]. Вирус желтой карликовости ячменя влияет на поведение тли вида Rhopalosiphum padi: зараженные тли предпочитают питаться на незараженных растениях, что способствует распространению вируса [26]. Недавно было показано, что малярийный паразит Plasmodium falciparum оказывает воздействие на влечение комаров Anopheles gambiae к нектару и на количество потребляемого ими сахара [27].

Около трети населения Земли инфицированы паразитическим простейшим – токсоплазмой (Toxoplasma gondii) [28], хотя доля инфицированных людей существенно варьирует между странами [29]. Токсоплазма может распространяться кошками (конечными хозяевами паразита), а ее цисты могут быть обнаружены в мозге [30]. Считается, что латентный токсоплазмоз не имеет выраженных клинических проявлений, однако, было обнаружено, что с ним связаны некоторые изменения поведения человека и грызунов [31, 32]. В частности, присутствие токсоплазмы ассоциировано с увеличением числа актов насилия над собой [33] и увеличенной частотой самоубийств у женщин [34]. Латентный токсоплазмоз оказался связан с увеличенным риском попадания в дорожно-транспортные происшествия [35]. Некоторые эффекты латентного токсоплазмоза зависят от пола. Например, зараженным мужчинам запах кошачьей мочи кажется более приятным, а зараженным женщинам менее приятным, по сравнению со здоровыми людьми [36]. Кроме того, зараженные токсоплазмой мужчины обладают меньшим, а женщины большим уровнем интеллекта [37], хотя причинно-следственный характер этой связи еще не доказан.

Грызуны, инфицированные токсоплазмой, проявляют повышенное влечение к кошачьим запахам [38, 39] и чаще выходят на открытую местность, где становятся легкой добычей для хищников. В более ранних публикациях уже предполагалось, что токсоплазма играет важную роль в человеческой культуре. Это связано с тем, что встречаемость латентного токсоплазмоза объясняет статистически значимую часть наблюдаемых различий распространенности общего невротизма (характеризующегося эмоциональной неустойчивостью, тревогой и низким самоуважением) в человеческих популяциях [37].

Мы рассмотрели некоторые наиболее яркие примеры паразитов, влияющих на поведение своих хозяев и относящихся к очень разным ветвям дерева жизни (вирусы, бактерии, грибы, простейшие, ракообразные и так далее). Мы полагаем, что еще нескольких паразитов стоит упомянуть исключительно в силу их экзотической природы, несмотря на то, что на данный момент неизвестно, способны ли они манипулировать хозяином, чтобы повысить свои шансы на распространение. Прионы – это неправильно уложенные белки, вызывающие неврологические заболевания, такие как болезнь Крейцфельда-Якоба и куру («хохочущая смерть») [40]. Куру является инфекционным заболеванием, которое передавалось в результате ритуального каннибализма в Папуа – Новой Гвинее [41]. Также известна уникальная раковая опухоль Тасманийских дьяволов (Sarcophilus harrisii), которая передается через укусы. Не известно, влияет ли наличие опухоли на поведение Тасманийских дьяволов, но ее распространению способствует врожденная агрессивность данного вида [42]. Еще один пример передаваемой раковой опухоли – трансмиссивная венерическая саркома собаки [43].

Разнообразие паразитов, которые могут влиять на поведение хозяев, позволяет предположить, что этот феномен гораздо шире распространен в природе, чем известно на сегодняшний день и, возможно, недостаточно изучен на примере человека. В связи с этим актуально проведение тщательного поиска паразитических организмов, способных оказывать воздействие на поведение человека. Одним из подходов к поиску таких «невидимых» микробов – сравнение микробиомов людей, принимающих и не принимающих участие в иррациональных ритуалах, способствующих распространению инфекций.

Современные антропологи рассматривают религию как культурный мем, который распространяется через общение между людьми [44]. Хотя мем может влиять на поведение людей сам по себе, религиозные реликвии являются хорошо известными посредниками в распространении паразитов [45]. Большинство крупных религий имеют ритуалы, способствующие распространению инфекционных заболеваний. Здесь можно упомянуть обрезание [46], причастие [46], ритуал «перекатывания» в Индуизме [46], ритуальные омовения в исламе [46], а также ритуальное паломничество в Мекку [47]. К слову, последнее специфически ассоциировано со вспышками менингококковой инфекции [48].

Рассмотрим индуистский ритуал «перекатывания». Этот ритуал осуществляют во время 25-дневного периода индуистских фестивалей: мужчины ложатся на землю и катятся боком вокруг храма Наллур в городе Джаффна, прокатываясь примерно 600 метров, как правило, с обнаженным торсом. Чем чаще человек участвует в ритуале, тем выше риск заражения кожным гельминтозом, заболеванием, которое вызывается личинкой паразитического червя, распространяемого собаками, кошками и коровами [49]. Недавно принятые санитарные меры привели к снижению частоты встречаемости этой патологии [50].

Умерщвление плоти и различные формы самоистязания как способ получения духовного опыта присутствуют во многих религиозных культурах, в том числе и в туземных. Раны, которые люди наносят сами себе, как и любые телесные повреждения, становятся дополнительной лазейкой для возможного проникновения инфекций.

«Святые источники» и «Святая вода» нередко содержат огромное количество штаммов микроорганизмов, в том числе патогенных [51]. Пожалуй, самым ярким примером является река Ганг. Эта река считается в индуизме святой, а ее воды – чистыми и очищающими, и даже используются для приготовления средств народной медицины. Тем не менее, в реку Ганг ежедневно сливается по меньшей мере 200 миллионов литров неочищенных отходов жизнедеятельности человека, ее воды содержат множество патогенов [52], а купание в этой реке ассоциировано с развитием целого букета инфекционных заболеваний, включая холеру [53].

В центре многих религий находятся священные реликвии, которые принято целовать в ходе ритуального поклонения. Реликвии, к которым прикасаются губами тысячи людей, становятся средством передачи микроорганизмов. В рамках некоторых направлений христианской религии верующие целуют кресты, иконы и обложки Библии. Черный Камень Каабы целуют миллионы мусульман, а целование Стены Плача является частью еврейской религиозной традиции.

Маловероятно, но возможно, что отказ от использования презервативов, вакцин и антибиотиков в рамках некоторых религиозных культур, а также сакральный статус некоторых домашних животных (возможных конечных хозяев паразитов) имеют отношение к феномену манипуляции паразитами человеком. Наконец, ранее было отмечено, что паразиты склонны нарушать репродуктивный потенциал своих хозяев, направляя все доступные питательные вещества хозяина на собственное размножение [18]. Так сложилось, что среди «духовных людей», наиболее приверженных религии, например, монахов и монахинь, распространен целибат.

Есть основания, чтобы предположить, что некоторые религиозные практики представляют собой биомемы: проявления симбиоза между информационными мемами [54] и биологическими организмами. Эта концепция по смыслу близка к Мидихлорианам рыцарей джедаев фантастической вселенной Звездных Войн [55].

Два отдела человеческого тела кажутся наиболее многообещающими для поиска паразитов, влияющих на поведение. Во-первых, кишечник человека представляет интерес в свете существующих представлений о взаимосвязи между микробиомом, кишечником и мозгом, которую мы обсуждали выше. Другим привлекательным отделом для поиска таких паразитов является сам человеческий мозг. Известно несколько организмов, способных проходить через гематоэнцефалический барьер и вызвать латентную инфекцию мозга без ярко выраженных симптомов. Цисты Toxoplasma gondii могут быть обнаружены в разнообразных участках мозга мышей, больных латентным токсоплазмозом: прежде всего в обонятельной луковице, а так же в энторинальной, соматосенсорной, моторной, зрительной, фронтальной ассоциативной, орбитальной зонах коры, гиппокампе и миндалевидном теле [56]. Мозг человека, по-видимому, тоже является важным местом для формирования цист Toxoplasma gondii, а сам паразит способен инфицировать клетки мозга, включая астроциты и нейроны [57-59].

Тениоз (инфекция личиной стадией свиного цепня Taenia solium) характеризуется слабо выраженными или вовсе отсутствующими симптомами [60], поэтому инфекция протекает незаметно у большинства пациентов. Однако, Taenia solium нередко поражает центральную нервную систему, вызывая нейроцистицеркоз. Эпилепсия является главным и, как правило, единственным симптомом нейроцистицеркоза. Хотя не у всех пациентов, больных нейроцистицеркозом, случаются эпилептические припадки [60], в некоторых частях света нейроцистицеркоз является одной из лидирующих причин эпилепсии [60, 61]. Интересно, что клинические наблюдения указывают на распространенность «религиозных просветлений» во время, после и между эпилептическими припадками [62]. Многие пациенты с церебральным шистосомозом либо вовсе не имеют симптомов, либо имеют умеренные и неспецифичные симптомы [63]. Церебральные инфекции плоскими червями Spirometra mansoni и Paragonimus westermani имеют неспецифические симптомы: головные боли и припадки [63]. Любопытный факт: наличие у человека жалоб на головную боль оказалось ассоциировано с частыми последующими посещениями религиозных сборов, но не других социальных мероприятий [64], [65]. Вирусы семейств Herpesviridae, Paramyxoviridae, Rhabdoviridae, Picornaviridae, Retroviridae включают некоторые штаммы нейротропных вирусов [66, 67]. Среди них вирус герпеса herpes simplex [68] и вирус ветряной оспы varicella zoster [69], которые способны вызывать латентные инфекции нервных тканей.

Еще никто, по-видимому, не опубликовал метагеномного проекта по изучению микроорганизмов в (предположительно) здоровых человеческих мозгах. Однако, метагеномный анализ с использованием клонирования и чтения генов 16S рибосомальной РНК из абсцессов мозга человека привел к обнаружению ряда ранее не охарактеризованных бактерий [70]. Их наличие могло быть связано с имевшимися патологиями, но все-таки похоже, что предположительно здоровый мозг человека или мозг человека с умеренными или не специфическими симптомами может быть не настолько стерилен, как принято считать.

Дата добавления: 2015-07-15