Большинство людей уверены, что болезни растений их не касаются. Ну заболел помидор фитофторой, ну почернела роза от грибка — это проблема садовника, а не врача. Такое представление в целом верное, но далеко не абсолютное. Граница между царством растений и царством животных в плане инфекций куда более проницаема, чем принято думать.
Для того чтобы патоген мог перейти от растения к человеку, ему нужно преодолеть колоссальные биологические различия. Клетки растений и животных устроены принципиально по-разному: разные рецепторы на поверхности, разная температура среды, разный химический состав тканей. Именно поэтому подавляющее большинство растительных патогенов для людей абсолютно безвредны. Но «подавляющее большинство» — это не «все».
Вирусы растений в этом смысле наиболее изучены. Классический пример — вирус табачной мозаики. Люди контактируют с ним веками, он попадает в организм с пищей и через дыхательные пути, однако заболевания не вызывает. Человеческие клетки просто не имеют тех молекулярных «замков», к которым подходит этот вирус. Исследования показали, что большинство растительных вирусов деградируют в желудочно-кишечном тракте или иммунной системой нейтрализуются прежде, чем успевают причинить вред. Тем не менее некоторые из них способны временно сохраняться в тканях человека — правда, без репликации.
С бактериями картина интереснее. Агробактерии, например, умеют встраивать собственную ДНК в геном растений — это их основной инструмент патогенности. Долгое время считалось, что для людей они безопасны, пока не начали поступать сообщения о случаях оппортунистических инфекций у пациентов с ослабленным иммунитетом. Pseudomonas syringae, возбудитель бактериального ожога листьев, тоже периодически обнаруживается в клинических случаях — хотя и редко. Иными словами, для здорового человека такие бактерии практически не опасны, а вот для людей после трансплантации органов или с ВИЧ риск реален.
Грибки — это отдельная история, и тут граница между царствами действительно размыта. Грибы эволюционно ближе к животным, чем к растениям, что само по себе показательно. Некоторые грибки поражают и растения, и людей, хотя это разные штаммы. Scedosporium, Fusarium, Aspergillus — все они известны как возбудители болезней растений, но при этом способны вызывать тяжёлые микозы у человека. Aspergillus fumigatus особенно показателен: он спокойно разлагает органику в почве и на растительных остатках, а при вдыхании спор иммунокомпрометированным пациентом приводит к инвазивному аспергиллёзу с высокой летальностью.
Важно понять механизм, по которому одни патогены перескакивают между царствами, а другие нет. Ключевую роль здесь играет так называемый температурный барьер. Тело человека имеет температуру около 37 градусов, и многие растительные патогены просто не способны функционировать при такой температуре — они эволюционировали под 20-25 градусов. Грибки, которые всё же умудряются нас заражать, как правило, термотолерантны. Это одна из причин, почему с потеплением климата число грибковых инфекций, исходно связанных с почвой и растениями, у людей растёт.
Другие микроорганизмы — протисты, оомицеты — тоже заслуживают упоминания. Фитофтора (Phytophthora infestans), уничтожившая урожай картофеля в Ирландии в 1840-х и унёсшая жизни миллиона человек от голода, сама по себе людей не заражает. Однако оомицеты как класс изучены недостаточно в контексте зоонозного потенциала, и исследования здесь продолжаются.
Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, через что именно происходит контакт человека с растительными патогенами. Основных путей три:
Для того чтобы патоген мог перейти от растения к человеку, ему нужно преодолеть колоссальные биологические различия. Клетки растений и животных устроены принципиально по-разному: разные рецепторы на поверхности, разная температура среды, разный химический состав тканей. Именно поэтому подавляющее большинство растительных патогенов для людей абсолютно безвредны. Но «подавляющее большинство» — это не «все».
Вирусы растений в этом смысле наиболее изучены. Классический пример — вирус табачной мозаики. Люди контактируют с ним веками, он попадает в организм с пищей и через дыхательные пути, однако заболевания не вызывает. Человеческие клетки просто не имеют тех молекулярных «замков», к которым подходит этот вирус. Исследования показали, что большинство растительных вирусов деградируют в желудочно-кишечном тракте или иммунной системой нейтрализуются прежде, чем успевают причинить вред. Тем не менее некоторые из них способны временно сохраняться в тканях человека — правда, без репликации.
С бактериями картина интереснее. Агробактерии, например, умеют встраивать собственную ДНК в геном растений — это их основной инструмент патогенности. Долгое время считалось, что для людей они безопасны, пока не начали поступать сообщения о случаях оппортунистических инфекций у пациентов с ослабленным иммунитетом. Pseudomonas syringae, возбудитель бактериального ожога листьев, тоже периодически обнаруживается в клинических случаях — хотя и редко. Иными словами, для здорового человека такие бактерии практически не опасны, а вот для людей после трансплантации органов или с ВИЧ риск реален.
Грибки — это отдельная история, и тут граница между царствами действительно размыта. Грибы эволюционно ближе к животным, чем к растениям, что само по себе показательно. Некоторые грибки поражают и растения, и людей, хотя это разные штаммы. Scedosporium, Fusarium, Aspergillus — все они известны как возбудители болезней растений, но при этом способны вызывать тяжёлые микозы у человека. Aspergillus fumigatus особенно показателен: он спокойно разлагает органику в почве и на растительных остатках, а при вдыхании спор иммунокомпрометированным пациентом приводит к инвазивному аспергиллёзу с высокой летальностью.
Важно понять механизм, по которому одни патогены перескакивают между царствами, а другие нет. Ключевую роль здесь играет так называемый температурный барьер. Тело человека имеет температуру около 37 градусов, и многие растительные патогены просто не способны функционировать при такой температуре — они эволюционировали под 20-25 градусов. Грибки, которые всё же умудряются нас заражать, как правило, термотолерантны. Это одна из причин, почему с потеплением климата число грибковых инфекций, исходно связанных с почвой и растениями, у людей растёт.
Другие микроорганизмы — протисты, оомицеты — тоже заслуживают упоминания. Фитофтора (Phytophthora infestans), уничтожившая урожай картофеля в Ирландии в 1840-х и унёсшая жизни миллиона человек от голода, сама по себе людей не заражает. Однако оомицеты как класс изучены недостаточно в контексте зоонозного потенциала, и исследования здесь продолжаются.
Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, через что именно происходит контакт человека с растительными патогенами. Основных путей три:
- []употребление в пищу заражённых растений или почвы (особенно актуально для грибковых спор и бактерий)
[]вдыхание спор и частиц при работе с землёй, компостом, сельскохозяйственными культурами
[]попадание патогена через повреждённую кожу — порезы при садовых работах, укусы насекомых на заражённых растениях