Ez az összefoglaló a betegség-ökológia és az ökológiai immunológia erősödő fogalmi és tapasztalati összefüggéseit tárgyalja. Leírja ezen két terület lehetséges összefonódási vonatkozásait kitérve a szuperterjesztők és kulcsgazdák fertőző betegségekben betöltött szerepére, a környezeti tényezők hatására, a beteg közérzetre,mint immunológiai tényezőre és a társuló fertőzések következményeire és immunfolyamataira.

Szuperterjesztőknek számítanak azok az egyedek, akik az átlagtól jobban terjesztik a betegséget a hálózatban. A legismertebb szuperterjesztő Tífusz Mary-ként ismert Mary Mallon volt, aki szakácsként tünetmentes Salmonella enterica Typhi hordozóként élete során legalább 54 embert fertőzött meg.

A szuperterjesztőkre jellemző a 20/80-as szabály vagyis, hogy a fertőzések 80%-ért a populáció egyedeinek 20%-a felelős. Ez a jelenség a negatív binomiális eloszlást követő makroparazitákra jellemző, illetve a közvetlen átvitelű emberi betegségek közül a kanyaróra, himlőre és a tüdőpestisre, vagy konkrétan a délkelet ázsiai SARS (súlyos akut respiratoricus szindróma) járvány kezdeti fázisára.

Mivel ezek a gazdaszervezetek felelősek a fertőzések nagy részéért, nyilvánvaló célpontjai a fertőző betegségek kontroll lehetőségeinek és jelentős közegészségügyi érdeklődésre is számot tartanak.

A szuperterjesztőkre jellemző, hogy jobban fertőznek vagy terjesztik a patogént sokszor bármilyen tünet nélkül, illetőleg gyakrabban vagy többször kerülnek fogékony egyedekkel kapcsolatba. A jövőbeli velük kapcsolatos munkának a következő kérdésekre kell koncentrálnia: (i) milyen immunfolyamatok járulnak hozzá a magasabb fertőzőképességhez, vagy aszimptomatikus hordozó állapothoz; (ii) a fiziológiás gazdatulajdonságok (pl. patogén tolerancia) meghatározzák-e a szuperterjesztőket.

A vadon élő betegség rendszerekben kimutatták, hogy a parazita átvitelének nagy részének okai az ivarérett hímek, mint kulcsgazdák, vagyis az érzékenység és az átvitel különbözőségeiért felelős nemhez kötött fertőzések immunológiai folyamatait növekvő érdeklődés övezi. Mougeot és társai kitűnő kísérletével bebizonyított tesztoszteron szinthez kötött immunológiai és viselkedési különbségek fennállása esetén, ez a hormon a szuperterjesztők egy közös tulajdonsága lehet, mintegy tálcán kínálva ezek megértéséhez szükséges folyamatok kutatásának célpontját a betegség ökológia és ökológiai immunológia határfelülete számára.

Az immunitás szezonalitása és a fertőző betegségek szezonális dinamikája gyakran összefügg, de a közvetlen kapcsolatot köztük kevéssé vizsgálták. Megvizsgálták például, hogy a pneumoccalis légúti fertőzések az alacsony UV sugárzással függenek össze, ami a jobb patogén túlélésnek, vagy a megváltozott emberi D-vitamin anyagcserének köszönhető, azon keresztül a gyengébb T-sejt aktivációnak. Mindenestre a kérdés változatlanul megválaszolandó, hogy például a szezonális humán influenzajárványok a gazda immunitásának, a patogént érő környezeti hatásoknak, vagy a fertőzések arányának szezonális változásával magyarázhatók.

Egyre inkább gondolják azt, hogy a gazdaszervezetek immunitása éves ciklikusságot mutat. A vadvilágban ez vagy a fenyegető betegségek időbeli változásával, vagy az immunitás és egyéb szezonális feladatok (pl. reprodukció, migráció) optimalizálásával függ össze. A költöző madarak tanulmányozása alapján a fertőzések dinamikája és az immunfunkció szezonális változásának komplex ok-okozati összefüggésének leírására az immunológiai változásokat ökológiailag releváns kórokozók viszonylatában kellene vizsgálni.

Kétségtelen, hogy a fertőző ágensek túlnyomó többségénél a gazdaszervezetek hőmérséklet-függő immunitás változásának epidemiológiai vonatkozásait még tanulmányozni kell, mivel a rövid- és hosszú-távú éghajlatváltozások betegség-dinamikára kifejtett hatásainak előrejelzésében ennek óriási jelentősége lehet.

Az immunrendszer „katonáinak” használata között is kompromisszumot kell kötni, mely hatással van a kórokozók dinamikájára, ezért mind az immunológia, mind a betegség ökológia érdeklődésére számot tart ez a terület. Ennek klasszikus példája a gerincesek adaptív immunválaszának T-helper 1 és T-helper 2 válasz közötti kompromisszuma - egyszerűbben a szervezet vagy az intracellularis vagy az extracellularis kórokozók ellen képes felvenni a hatékonyan a harcot.

Bölények egyidejű féreg- és tubercolosis-fertőzésének példáján keresztül bebizonyosodott, hogy a gazdaszervezet immundinamikája a populáció betegség dinamikájára is hatással van. Ez pontosabban azt jelenti, hogy koinfekció esetén a Th1/Th2 arányt a keringő kulcs jelzőmolekulák, a citokin-ek, mérésével meghatározták, vagyis hogy az IFNγ a Th1 intracellularis választ (tuberculosis baktérium ellen) stimulálja, míg a makroparazita (féreg) elleni Th2 választ az IL-10 csökkentésével elnyomja. Immunrendszert és koinfekciót befolyásoló hatásuk miatt kerültek a citokinek a szervezeten belüli és a gazdaszervezetek közötti immunfolyamatok középpontjába, így az ökológiai immunológia és betegség ökológia határfelületének jövőbeli tanulmányozásának hasznos eszközeivé váltak.

Emberi vonatkozás tekintetében bár konkrét mechanizmusa a féregfertőzés és HIV/AIDS kapcsolatának vitatott, a vizsgálatok azt mutatják, hogy a féregfertőzések és az azokhoz társuló immunológiai változások húzódhatnak meg a különböző mikroparazitás betegségek átvitelei és hatásai mögött.

Az ökológiai immunológia és betegség ökológia integrálásának másik kulcs területe a szervezeten belüli immunitással és gazdaszervezetek közötti átvitellel kapcsolatos viselkedési minták („beteg közérzet”), melyet a jövőben konkrétan és pontosan érdemes vizsgálni.

Az ökológiai immunológia és betegség ökológia társításának gyakorlati vonatkozása többek között, hogy például a géntechnológia segítségével új kutatási területek nyílnak, melyekkel le tudják írni a patogén rezisztencia természetes gazdapopulációkban való kifejlődésének mechanizmusait.

A különböző patogén fajok gazdaszervezetek immunitására kifejtett hatásának megismerésével a gazdaszervezet egészségét javító kezelések kifejlesztése válna lehetségessé. Az antropogén tényezők, mint a globális felmelegedés és a romló környezeti minőség az élőlények széles skálájára vannak hatással, ezért égető szükség van egységes alapelvekre az immunitás és betegség dinamika területén.

Szemlézte: Pásztor Viktória dr.
Forrás: Disease ecology meets ecological immunology:,understanding the links between organismal immunity,and infection dynamics in natural populations - Functional Ecology 2010 doi: 10.1111/j.1365-2435.2010.01753.x