Современные взгляды на этиологию: новые горизонты в понимании причин заболеваний

Современные взгляды на этиологию: новые горизонты в понимании причин заболеваний

Сведения о причинной обусловленности болезней уходят в глубокую древность. Взгляды на причину болезней были обусловлены соответствующими представлениями об окружающем мире и исходили из уровня развития науки в целом и медицины в частности.

Первоначальные наивно научные представления о причине болезни сводились к принципу: «Еx nihilo nihil est» - из ничего ничего не получается. Уже древние врачи и философы Индии и Китая учили, что причина всегда вызывает определенные следствия. Опираясь на материалистические взгляды философов на причинность, Гиппократ категорически утверждал: «Каждая болезнь … имеет свою естественную причину, и ничто не совершается без естественной причины». Аристотель для объяснения развития изменений, наряду с категорией причинности, вводит в науку понятие кондициональных факторов (условий). На важную роль исходного состояния организма (его восприимчивости) в развитии заболевания под влиянием факторов внешней среды указывал Гален. Это было вершиной научного взгляда на этиологию в эпоху античной медицины.

В период средневековья (в конце 10-го - начале 11-го в. н.э.) величайшим ученым Средней Азии Абу Али ибн Синой (Авиценной) в знаменитом трактате «Каноне врачебной науки» указывалось, что причина (этиология) болезни включает три взаимосвязанных элемента. К ним он относил этиологический внешний фактор, реактивное состояние организма и условия их соединения (взаимодействия).

В дальнейшем стал господствовать аналитический подход во взглядах на болезнь. Вершиной последнего явился механистический детерминизм 18 века. Согласно этому учению «причина - все, организм – ничто»; причина активна, организм пассивен; болезнь развивается только под действием внешней причины. Наибольшее развитие данный взгляд получил в 19 веке, который ознаменовался открытием различных микроорганизмов - конкретных материальных возбудителей инфекционных болезней (Луи Пастер и др.). Считалось, что достаточно только воздействия микроорганизма на макроорганизм, чтобы появилась соответствующая болезнь. Такое направление в этиологии стали именовать монокаузализмом (от греч. monos - один и лат. causa - причина). Это учение направляло деятельность врачей на поиски только причинных факторов, прежде всего микробных возбудителей заболеваний, на поиски средств защиты организма от их действия. С позиций монокаузализма стали рассматривать не только инфекционные, но и другие заболевания. Однако представлениям монокаузалистов стали противоречить многие наблюдения различных врачей, показавших, что во время даже самых жестоких эпидемий не все люди заболевают, а среди заболевших не все больные умирают. В опытах самого Пастера было отмечено, что курица в нормальных условиях не заражается сибирской язвой. Если же ее охладить путем погружения ног в холодную воду, она заболевает при внесении в ее организм соответствующего возбудителя. После этих сведений и открытия Леффлером в 1884 г. факта бациллоносительства теория монокаузализма стала несостоятельной.

Связанные вопросы и ответы:

Как современные технологии, такие как искусственный интеллект, влияют на изучение этиологии заболеваний

Речь в этой статье пойдет о компаниях, которые дают оценки для широкого спектра многофакторных заболеваний и признаков: онкологических и сердечно-сосудистых, психических расстройствах, успешности в спорте, правильном выборе питания и многих других признаков на основе ДНК. Такие тесты в англоязычной литературе называют direct-to-consumer tests . Как это устроено: вы присылаете компании образец, например, эпителия внутренней стороны щеки, из которого выделяется ДНК. Далее эта ДНК оцифровывается и анализируется. После чего в своем личном кабинете на сайте компании вы видите, какие у вас предрасположенности к различным заболеваниям. Direct-to-consumer здесь означает, что между вами и компанией отсутствует специалист, который бы назначил тест по медицинским или другим показаниям, объяснил бы результаты теста, сформировал бы рекомендации, основываясь на результатах тестирования. В сервис часто входит консультирование после тестирования, однако делается это удаленно.

Первая такая компания под названием 23andme запустила свой сервис в Калифорнии в 2007 году. Начиная со следующего года и на протяжении следующих пяти лет Министерство здравоохранения США в лице своего агентства под названием Food and Drug Administration (FDA) регулярно пыталось добиться от  23andme каких-либо данных, подтверждающих достоверность генетических тестов. Не получив такой информации, в 2013 году FDA запретила компании продавать своим клиентам в США генетические тесты на все заболевания. И только в 2017 году был снят запрет на тестирование десяти заболеваний. На сегодняшний день компания тестирует на предрасположенности к 20+ болезням, 30+ признакам, на наличие генетического риск- варианта к 40+ болезням и на эффективность к трем лекарствам.

Подробнее об этой компании и за что именно она подверглась критике можно прочитать в статьях « В генетическом контакте »и « Генетическое тестирование и патернализм в медицине ».

В России есть несколько компаний, предлагающих более-менее схожий сервис. Например, компании Genotek, MyGenetics и «Атлас» предлагают оценить риски некоторых заболеваний, предрасположенности к видам спорта, особенностям питания, даже чертам характера, эффективности лекарств, а также посмотреть на происхождение — откуда родом предки тестируемого. После всех разбирательств c  23andme на сайте FDA появился документ , который описывает ограничения, имеющиеся у таких тестов. Ниже приведу выдержки из этого документа (выделены жирным ) с моими комментариями и ссылками на научные работы, чтобы показать, как экспертное сообщество смотрит на такого рода сервис.

В ДНК тестах используются не все генетические варианты, которые влияют на многофакторную болезнь. Таким образом, риск заболевания, который вам сообщается компанией, не является вашим действительным полным риском заболеть ( раздел i, параграф A ).

Дело в том, что, несмотря на огромное количество денег и усилий, которые были закачаны мировой наукой в исследования генетической составляющей многофакторных болезней, наше понимание большинства болезней все еще достаточно ограничено, и, как следствие, предсказательная способность моделей для оценки рисков невысокая. Генетикам все еще предстоит открыть много неизвестных на сегодня генетических вариантов, как защищающих от болезней, так и повышающих их риск развития. Из публикаций в рецензируемых научных журналах видно, что большая часть научного сообществе относится скептически к таким ДНК тестам из-за их низкой точности. Ниже я приведу несколько примеров и пояснений, из-за чего это происходит. Только лишь последние несколько лет с появлением больших генетических баз данных (например, таких, как UK Biobank ) в мировой научной литературе осторожно стала звучать мысль (например, в статьях за 2018 и 2019 гг.,), что сегодня мы можем начать думать о внедрении в клиническую практику моделей оценки риска с использованием генетики.

Какие новые методы генетического анализа используются для выявления причин болезней

Под воздействием факторов окружающей среды, прогрессируют восемьдесят процентов из 6000 известных заболеваний. Здравоохранение изо всех сил пытается идти в ногу с меняющимися моделями болезней, возникающих как в результате быстро меняющейся деградирующей планеты, так и в результате образа жизни людей.

Новые, старые недуги распространяются с возрастающей скоростью внутри национальных границ и за их пределами. Аллергии, аутоиммунные заболевания поражают каждого четвёртого жителя планеты, с наибольшей активностью в развитых странах.

С истощением, выработанных в ходе эволюции защитных механизмов, обезвреживающих внешние повреждающие агенты, связывают деградирующее репродуктивное здоровье, нарушения иммунной сферы, вспышки новых неописанных заболеваний. Появились мутировавшие агрессивные формы рака, эффекты хронически протекающего переутомления, процессы нейродегенеративного поражения нервной системы.

Возникли новые формы дисфункций — эко-патологические состояния, распространяющиеся от вяло текущих, невыраженных клинических форм до молниеносных патологий, приводящих к летальному исходу. Среди них особенно выделяются «болезни цивилизации» — хронический психоэмоциональный стресс, гиподинамия, «сбитые» биоритмы, чрезмерные информационные потоки.

Город с его агрессивным воздействием на организм человека, стал новым угрожающим фактором внешней среды. С влиянием городов связывают возрастающую и преобладающую долю «хроники» в общем реестре заболеваний.

Природные факторы влияющие на здоровье

Экологический фактор — это любое воздействие среды обитания, прямо или косвенно влияющее на развитие, рост организма. В ответ на него живая система отвечает реакциями адаптации и возбуждения. Кроме природных, отдельно рассматривают факторы влияния сред обитания человеческого организма.

Все факторы делятся:

• Абиотические: неживая природа реализует своё воздействие через физические или химические факторы. К первичным относятся изменение суточной освещённости, периодичность годовых циклов.
• Биотические: фауна, флора, микрофлора, человеческая популяция осуществляют сложное совокупное воздействие на каждую, отдельно взятую единицу биосферы.
• Антропические: прямое воздействие человека на отдельные элементы биосферы.
• Антропогенные: строятся на основе исторического и текущего прессинга человечества на окружающую среду.

Влияние окружающей среды на этиологию заболеваний: что нового известно

Стремительное изучение эпигенетики приближает нас к пониманию самых фундаментальных принципов устройства и функционирования внутренних систем всех живых организмов.

Эпигенетика — это бурно развивающееся в последние годы направление современной науки. Наиболее очевидна роль эпигенетических механизмов в процессах развития, когда из клеток раннего зародыша, ДНК которых совершенно одинакова, возникает множество различающихся между собой специализированных клеток взрослого организма. Оказалось, однако, что эта роль не исчерпывается только развитием и может проявляться и после его завершения. Исследования последних лет показали, что здоровье человека может в значительной степени зависеть от того, в каких условиях происходило его раннее развитие. Выявлено также, что эпигенетические модификации могут передаваться и последующим поколениям, влияя на различные фенотипические проявления у детей и даже внуков.

Эта работа опубликована в номинации «Лучший обзор» конкурса «био/мол/текст»-2015 .

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд « Наука за продление жизни ». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon .

Спонсоры конкурса: лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science .

Знаете ли вы, что наши клетки обладают памятью? Они помнят не только то, что вы обычно едите на завтрак, но и чем питались во время беременности ваши мама и бабушка. Клетки хорошо помнят, занимаетесь ли вы спортом и как часто употребляете алкоголь. Память клеток хранит в себе ваши встречи с вирусамии то, насколько сильно вас любили в детстве. Клеточная память решает, будете ли вы склонны к ожирению и депрессиям. И во многом благодаря клеточной памяти мы отличаемся от шимпанзе, хотя имеем с ним примерно одинаковый состав генома. Эту удивительную особенность наших клеток помогла понять наука.

Наиболее виртуозно это делает иммунная система, сохраняя антитела к большинству вирусов, когда-либо вторгавшихся в организм. Именно индивидуальные профили этих антител теперь можно «читать» с помощью метода ВироСкан , причем зафиксировать всю историю иммунных баталий можно по  одному микролитру крови:. — Ред.

Эпигенетические ландшафты

Эпигенетика — довольно молодое направление современной науки. И пока она не так широко известна, как ее «родная сестра» — генетика. В переводе с греческого приставка «эпи-» означает «над», «выше», «поверх». Если генетика изучает процессы, которые ведут к изменениям в наших генах, в ДНК, то эпигенетика исследует изменения активности генов, при которых первичная структура ДНК остается прежней. Эпигенетика похожа на «командира», который в ответ на внешние стимулы (такие, как питание, эмоциональные стрессы, физические нагрузки) отдает приказы нашим генам усилить или, наоборот, ослабить их активность.

Подробно об эпигенетических процессах и связанных с ними явлениях рассказано в статьях:,,,.

Пожалуй, самое емкое и в то же время точное определение принадлежит выдающемуся английскому биологу, нобелевскому лауреату: «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает» .

Развитие эпигенетики как отдельного направления молекулярной биологии началось в сороковых годах прошлого столетия. Тогда английский генетиксформулировал концепцию «эпигенетического ландшафта» (рис. 1), объясняющую процесс формирования организма. Прошло несколько десятилетий, прежде чем эпигенетику стали воспринимать серьезно, как новую научную дисциплину. Такое положение сохранялось долго потому, что эпигенетика своими выводами подрывала устоявшиеся в генетике догмы. Например, относительно наследования приобретенных признаков. Почти зеркально повторилась ситуация с открытиеммобильных элементов генома, в которые полвека мало кто хотел верить. Но после серии определяющих работ, проведенных в 70-х годах прошлого века,,и другими, эпигенетику стали наконец воспринимать всерьез,,. И уже недавно, на рубеже тысячелетий, был проведен ряд блестящих экспериментов, после которых стало ясно, что эпигенетические механизмы влияния на геном не только играют важнейшую роль в работе систем организма, но и могут наследоваться несколькими поколениями. Сразу в нескольких лабораториях были получены свидетельства, заставившие генетиков сильно задуматься.

Роль эпигенетики в современных взглядах на этиологию

Большинство психических нарушений и дезадаптивных форм поведения является следствием взаимодействия биологических (генетическая предрасположенность), психологических и социальных факторов. В числе последних для детского возраста особое значение имеют взаимодействия мать—ребенок, семейное и более широкое социальное окружение, обеспечивающее поддержку или, напротив, травматизацию психики. Перечисленные факторы взаимозависимы и взаимодействие между ними носит очень сложный характер. Так, например, характеристики личности и ее психологические особенности, неминуемо выступающие как «промежуточное звено» между генами и средовыми воздействиями, также являются продуктом сложного взаимодействия генотипа и среды.

В связи с этим уходит в прошлое дихотомия «природа или воспитание», «гены или среда». Вопрос о взаимовлиянии, взаимодействии биологических, психологических и социальных факторов особое значение приобретает в процессе онтогенеза, на разных стадиях жизненного цикла. Биологическая психиатрия и психология выходят на новый уровень объяснения причин и механизмов нарушений психического здоровья , благодаря чему появляется возможность разрабатывать предиктивные модели . Многообразие взаимодействий, имеющих значение в формировании нарушений психического здоровья, представлено в недавней работе K. Kendler . Обсуждая пути, которыми гены и среда приводят к появлению психической патологии у индивидуума, автор на примере суицида выделяет ряд путей их взаимодействия. В первую очередь это прямые эффекты (самоубийство связано с наличием психического расстройства, особенностями личности, детской психотравмой или стрессовым событием). С другой стороны, срабатывают непрямые взаимодействия, когда имеет место генетический риск попадания в ситуации стресса, т.е. активная ковариация GxE или модулирование генетическим риском эффектов стресса, т.е. взаимодействие генов и среды. Подчеркивается вероятность корреляции между ранними и поздними негативными событиями жизни, а также взаимодействие генов и культуральной среды (зависимость понимания сущности «психического здоровья» от традиций и культуры) . Подобный анализ и построение динамических моделей взаимовлияний генов и среды, в том числе с учетом периода стрессовых воздействий, выраженности стресса и его сбалансированности за счет социальной поддержки возможно для разных проявлений нарушений психического здоровья.

Как изменения в микробиоме человека связаны с возникновением хронических заболеваний

В эпоху быстро развивающихся технологий и знаний, значимость медицинской статистики в современном обществе не может быть переоценена. Это основа, на которой строится все наше понимание здоровья и болезней. От управления эпидемиями до разработки новых лекарственных препаратов, медицинская статистика играет ключевую роль в каждом аспекте здравоохранения.

Медицинская статистика – это область науки, которая занимается сбором, анализом, интерпретацией и представлением данных, связанных с здоровьем и болезнями. С помощью статистических методов исследователи могут определить тенденции и закономерности, которые могут помочь в понимании и лечении заболеваний.

Следует отметить некоторые базовые понятия, связанные с медицинской статистикой:

• Параметрические методы – это методы, которые делают предположения о форме распределения данных. Они используются, когда данные имеют нормальное распределение.
• Непараметрические методы – это методы, которые не делают предположений о форме распределения данных. Они полезны, когда данные имеют необычное или неизвестное распределение.
• Дескриптивная статистика – это методы, используемые для описания и суммирования собранных данных. Примеры включают среднее значение, медиану и моду.
• Инференциальная статистика – это методы, используемые для вывода о генеральной совокупности на основе выборки. Примеры включают тесты гипотез и доверительные интервалы.

Важность этих понятий нельзя недооценивать. Они помогают нам понять, как медицинская статистика помогает нам улучшить здоровье и благополучие общества. Они – сердце и душа научного подхода к медицине, и без них наша способность бороться с болезнями и продвигать здоровье была бы значительно ограничена.

Влияние социально-экономических факторов на этиологию заболеваний: современные исследования

В шестом докладе по итогам оценки (ДО 6) Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) сделан вывод о том, что климатические риски проявляются быстрее и станут более серьезными раньше, чем ожидалось до настоящего времени, а адаптироваться к усилению глобального потепления будет сложнее.

В докладе также отмечается, что 3,6 миллиарда человек уже живут в районах, в значительной степени подверженных изменению климата. При том что доля стран с низким уровнем дохода и малых островных развивающихся государств (МОСРГ) в общемировом объеме выбросов минимальна, они сталкиваются с наиболее тяжелыми последствиями для здоровья населения. За последнее десятилетие в уязвимых районах показатель смертности, связанной с экстремальными погодными явлениями, был в 15 раз выше, чем в менее уязвимых регионах.

Изменение климата оказывает воздействие на здоровье многочисленными способами, в том числе приводит к смерти и заболеваниям в результате все более частых экстремальных погодных явлений, таких как периоды сильной жары, штормы и наводнения, к дезорганизации продовольственных систем, а также к росту числа зоонозов, болезней пищевого происхождения, болезней, передающихся через воду, трансмиссивных болезней и психических расстройств. Кроме того, изменение климата подрывает многие социальные детерминанты хорошего здоровья, такие как средства к существованию, равенство и доступ к структурам здравоохранения и социальной поддержки. Эти обусловленные климатом риски для здоровья несоразмерно ощущают на себе наиболее уязвимые и обездоленные слои населения, включая женщин, детей, этнические меньшинства, бедные общины, мигрантов или перемещенных лиц, пожилых людей и лиц с сопутствующими нарушениями здоровья.

Хотя совершенно ясно, что изменение климата оказывает воздействие на здоровье человека, точная оценка масштабов и воздействия многих связанных с климатом рисков для здоровья остается сложной задачей. Вместе с тем научные достижения все в большей мере позволяют связывать рост заболеваемости и смертности с глобальным потеплением и более точно определять риски и масштаб этих угроз для здоровья.

По данным ВОЗ, 2 миллиарда человек лишены доступа к безопасной питьевой воде, и ежегодно 600 миллионов человек страдают от болезней пищевого происхождения, при этом 30% летальных исходов приходится на детей в возрасте до пяти лет. Климатические стресс-факторы приводят к повышению риска заболеваний пищевого происхождения или передаваемых через воду. В 2020 г. число людей, страдающих от голода, составило 770 миллионов человек, преимущественно в странах Африки и Азии. Изменение климата влияет на доступность, качество и разнообразие продовольствия и приводит к обострению продовольственных кризисов и кризисов в области питания.

Изменения уровней температуры и осадков способствуют распространению трансмиссивных заболеваний. В случае непринятия профилактических мер количество смертей от этих заболеваний, превышающее в настоящее время 700 000 случаев в год, может возрасти. Изменение климата не только непосредственно приводит к возникновению проблем с психическим здоровьем, таких как тревожные и посттравматические стрессовые расстройства, но и способствует развитию долгосрочных расстройств, обусловленных такими факторами, как перемещение населения и нарушение социальной сплоченности.

По данным последних исследований, 37% связанных с жарой случаев смерти обусловлены антропогенным изменением климата. За 20 лет количество связанных с жарой случаев смерти среди людей старше 65 лет увеличилось на 70%. В 2020 г. количество людей, испытывающих дефицит продовольствия, возросло на 98 миллионов человек по сравнению со средним показателем за период 1981–2010 гг. Согласно консервативным прогнозам ВОЗ, к началу 2030-х годов в результате воздействия изменения климата на такие заболевания, как малярия, и режим наводнений в прибрежных районах, ежегодно будет регистрироваться 250 000 дополнительных случаев смерти. Вместе с тем сохраняются проблемы моделирования, особенно в плане отражения таких рисков, как засуха и миграционное давление.

Климатический кризис угрожает свести на нет достигнутый за последние 50 лет прогресс в области развития, глобального здравоохранения и сокращения нищеты, а также еще больше усилить существующее неравенство в области охраны здоровья между группами населения и внутри них. Он создает серьезные препятствия на пути обеспечения ВОУЗ, в том числе путем усугубления бремени болезней и усиления существующих барьеров для доступа к услугам здравоохранения, зачастую в то время, когда они наиболее необходимы. Более 930 миллионов человек, или около 12% населения мира, расходуют не менее 10% своего семейного бюджета на оплату услуг здравоохранения. Поскольку беднейшие слои населения в основном не охвачены медицинским страхованием, потрясения и стрессы, оказывающие воздействие на здоровье, уже сейчас ежегодно ввергают в нищету около 100 миллионов человек, и последствия изменения климата усугубляют эту тенденцию.

Как персонализированная медицина меняет подходы к этиологии



Methodological problems of management of man health are described. The status of economy and ethics of health is defined as a multidisciplinary endeavor. In economy of health the attention is focused on a choice of mechanisms of effective reproduction of resources of man health. Ethics of health provides humanistic examination of biomedical and nanotechnologies in use.

Keywords: biomedicine, interdisciplinary approach, nanotechnologies, health economy, ethics of health.

Введение

Здоровье человека, его непосредственная связь с экономическими параметрами, с одной стороны, и нравственными аспектами улучшения качества жизни человека, этикой здоровья, с другой стороны, становятся приоритетными междисциплинарно-методологическими направлениями, ориентируя экономику и медицину на приумножение ресурсов здоровья человека и создавая предпосылки для становления биоэкономики здоровья. Ограниченность наших ресурсов здоровья предопределяет выбор пути их использования и восстановления, а необходимость выбора определяется нашими доходами, которые позволяют покупать услуги для здоровья. Рассмотрим инновационные подходы к здоровью человека в контексте взаимодействия и взаимодополнения экономики и этики здоровья, развития био- и нанотехнологий, оценки возможных негативных последствий от их использования.

С методологической позиции экономика з доровья , на наш взгляд, представляет собой междисциплинарную отрасль изучения и исследования проблем ограниченности ресурсов здоровья, качества жизни людей и выборе путей их эффективного воспроизводства. Этика здоровья обеспечивает гуманистическую экспертизу использования инновационных (биомедицинских, социально-гуманитарных, нано-) технологий в исследовании природы человека и их влияния на здоровье человека. Динамика наук о человеке, его телесной природе, здоровье, окружающей среде детерминирует формирование целостной междисциплинарно-синергетической картины мира, включающей в себя субъекта, ответственного за свою судьбу и будущее человечества. Науки о биосе, жизни во всех ее многообразных проявлениях должны быть обращены не только на изучение экономического эффекта, повышение качества жизни от использования био-, нано- и иных технологий, но и направлены на изучение их возможного побочного влияния на организм и окружающую среду, необходимость этической экспертизы проводимых междисциплинарных исследований человека. В последнее время экономика здоровья привлекает все большее внимание как категория экономического роста , а, следовательно, и устойчивого развития государства, которой можно и должно управлять. При этом экономика здоровья включает в себя индивидуальное и общественное здоровье. Индивидуальное здоровье человека является показателем конкретного индивидуума и разделяется на три компонента: биологическое (физическое здоровье) как уровень саморегуляции в организме и способность адаптации к окружающей среде; психическое здоровье как уровень душевного комфорта, отражающийся в адекватных поведенческих реакциях; социальное здоровье как система ценностей, установок и мотивов поведения индивида в обществе. Общественное здоровье представляет собой свойство популяции, обеспечивающее ее демографическое развитие, максимально возможную продолжительность жизни и трудовую активность большинства населения, формирующиеся при комплексном воздействии биологических и социально-экономических факторов и условий общественной жизни. В связи с тем, что общественное здоровье основывается на здоровье конкретных индивидуумов, в нем исследователи выделяют аналогичные три составляющие: физическое здоровье и его показатели — ожидаемая продолжительность жизни, ожидаемая продолжительность здоровой жизни, прирост населения, уровень смертности, уровень заболеваемости населения, уровень инвалидности населения; психическое здоровье , которое характеризуется уровнями самоубийств, наркомании, алкоголизма; социальное здоровье , которое измеряется уровнем распространения тревог и депрессий, количеством браков и разводов, приоритетами общества и отношением к социальным институтам (брак, семья, образование, работа и т. д.) .