Текст книги "Грибы против рака"

Стреляющие грибы

Мукоровые грибы всем хорошо известны. Каждый видел голубоватую плесень на каше в кастрюле, забытой на столе. Если рассмотреть в микроскоп эту «вату», то можно явно различить растущие вверх белые нити, на концах которых покачиваются черные шарики – огромные клетки-спорангии, наполненные колоссальным количеством спор.

Среди этих грибов есть достаточно опасные виды, которые вызывают поражения легких и других органов.

Древние арамейцы, кстати, в образовании рака винили именно мукоровые грибы. И они были недалеки от истины. Мукоровые грибы стали сенсацией из-за умения… стрелять.

Этой способностью обладает пилоболус, который выстреливает шарики-спорангии на 2 м! Но этот гриб достаточно безобиден, он обитает на навозе пастбищных животных и вынужден выживать таким образом: попадая на траву, гриб стремится внедриться в пищевой тракт овец, чтобы затем иметь возможность расти на навозе.

А вот его сестра энтомофтора далеко небезобидна. Это гриб-хищник, который тоже умеет стрелять и делает это не просто, когда назрела необходимость, а абсолютно прицельно и, я бы сказала, разумно.

Эти грибы развиваются в природе на довольно широком круге насекомых: капустной белянке, капустной моли, различных тлях, щелкунах, трипсах, яблоневой медянице, пауках, клещах. Есть среди них и особи специального назначения, предпочитающие вкусную плоть клопов, сверчков и саранчи.

Гриб-энтомофтора попусту заряды не расходует – он выжидает именно свою жертву – насекомое, на вибрацию которого гриб и реагирует. Выждав какое-то время и оценив степень приближенности, гриб выстреливает, и спора прилипает к хитиновому покрову насекомого. Жертва обречена.

Внедряясь через твердый хитин, энтомофторовые грибы образуют внутри тела насекомого довольно слаборазвитую одноклеточную грибницу. Со временем она распадается на отдельные элементы различной формы и размеров. Током гемолимфы эти элементы разносятся по телу хозяина и, оседая в ряде потаенных мест, начинают губительное действие. Внутреннее содержимое организма насекомого постепенно оказывается полностью разрушенным и переваренным грибными клетками. Тело насекомого приобретает вид набитого грибной тканью мешка. Неизменным остается только покров из хитина. Считается, что смерть насекомого наступает от нарушения циркуляции гемолимфы и от выделяемых грибом продуктов жизнедеятельности – токсинов и ферментов. Продолжительность периода от прорастания спор до гибели у крупных насекомых (саранчи) занимает от пяти до восьми дней, у мелких (комары, мошки, тли) не превышает двух-трех дней.

Особенности развития энтомофторовых грибов весьма интересны. Только им присущ такой характерный признак в распространении спор, как их отстрел, – причем на расстояние, которое порой превышает размеры самого гриба в тысячи раз. Толчок, отбрасывающий спору, образуется в результате высокого давления плазмы внутри специального спороносного образования. Массовая гибель некоторых насекомых, например саранчи, происходит в определенные часы, обычно между 15 и 17 часами пополудни. Ночью гриб приводит в порядок спороносные выступы, а обстрел из них спорами начинает рано утром, когда саранча скапливается в большом количестве. Кроме того, что спора должна попасть на тело насекомого, ей нужно как-то закрепиться и к нему прилипнуть. И здесь помогает то обстоятельство, что утром, как правило, повышена влажность от изобилия выступающей на листьях растений росы. От множества спор, отброшенных грибом, образуется плотное облачко мучнистого вида. Не ожидающие какого-либо подвоха особи саранчи спокойно наблюдают, как оно плавно кружит, накрывая затем их целиком. Уже через сутки насекомые будут жестоко наказаны за беспечность. Грибы начнут свое развитие с разжижения внутренних органов тела хозяина. При этом можно наблюдать, как у насекомого растягивается по сегментам брюшко. Затем оно разрывается, и изнутри вытекает жидкость с элементами грибницы. В дальнейшем эти элементы прорастают, образуя на поверхности сплошной налет грибницы в виде бархатистой щетки. На брюшной поверхности погибших насекомых возникают корнеподобные присоски, которыми гриб прикрепляет пораженную жертву к какой-нибудь поверхности. В таком виде насекомое может храниться до следующей весны. Мумифицированная особь представляет своего рода мину замедленного действия для живых сородичей. Отстреливаемые от нее споры продолжают вершить безнаказанную агрессию гриба и чинить тем самым масштабную чистку рядов саранчи.

Чтобы спора добиралась до искомого субстрата (тела) в большинстве случаев, для компенсации возможных недолетов и перелетов природа наделила ее уникальными способностями. Так, оказываясь в неподходящем для развития гриба месте, она находит в себе достаточно энергии и сил для совершения следующей серии прыжков в окружающем пространстве в поисках восприимчивого хозяина.

При развитии некоторых видов энтомофторовых грибов сопутствующий этому инфекционный процесс у ряда насекомых протекает иначе, чем у саранчи, и не носит характера общего поражения и превращения их в заминированные спорами ловушки. Например, зеленому яблоневому клопу внедрившийся гриб позволяет довольно долго и активно двигаться. Попутно гриб щедро осыпает все новые и новые участки массами спор, заставляя тем самым своего хозяина исполнять роль ходячего очага болезни.

В распространении энтомофтороза большое значение имеет поведение насекомых. Например, пораженные особи саранчи взбираются на верхушки растений или кустарников, погибая там в характерной позе – зацепившись передними и средними лапками за стебель, всегда вверх головой. Такая позиция способствует попаданию максимального количества отстреливающихся спор на находящихся в нижних ярусах растений и ползающих на почве насекомых. Кроме того, высоко расположенные споры легче разносятся во все стороны воздушными потоками.

В природе первоначальное заражение энтомофторовыми грибами происходит от спор, сохраняющихся в почве или на растительных остатках. Начавшись, болезнь развивается чрезвычайно быстро с последующим образованием спороносных выростов, отстреливанием из них спор и прорастанием грибов на новых особях. Заражение идет в геометрической прогрессии. Миграция (перелеты) зараженных крылатых насекомых является наиболее эффективным путем рассеивания заболевания.

В быту энтомофторовые грибы часто оставляют следы своей деятельности на комнатных мухах, которых они избирают в качестве подходящих объектов для питания. Пораженные мухи остаются прикрепленными к оконным стеклам, стенам. Брюшки мух, сильно увеличенные в размерах, имеют между сегментами бархатистый налет из выступивших наружу спороносных образований грибов. Вокруг тел мух образуется ореол из отбрасывающихся спор.

Эти грибы отличаются от энтомофторовых собратьев тем, что паразитируют на значительно большем числе насекомых, причем на представителях как полезных видов (тутовом шелкопряде), так и вредных (колорадском жуке, картофельной коровке, луговом и кукурузном мотыльке). В целом ими поражается около 60 видов насекомых. Примечательно, что клещи, например, невосприимчивы к вниманию грибов (обладают иммунитетом), но способствуют их переносу и распространению. Один из видов боверии, специализирующийся в основном на добывании пропитания из жуков, попутно выделяет токсины, убивающие комаров. Сила этих веществ такова, что при попадании их в водоемы вблизи мест сосредоточения насекомых те сражаются моментально наповал.

При внедрении споры боверии в тело хозяина через 32–48 часов она прорастает в виде отдельных клеточных фрагментов грибницы. Они свободно плавают в лимфе и размножаются с большой скоростью делением и почкованием. Смерть насекомого наступает внезапно в результате блокирования циркуляции лимфы. В дальнейшем начинается разрушение частей тела хозяина.

Гриб разумный?

Абсурд, не правда ли? Это человек может быть разумным, или дельфин, или собака в крайнем случае… Но гриб-микромицет? Да, разумность – понятие относительное. Можно спорить, является ли разумным животное или оно строго выполняет программу вида. И являются ли разумными муравей и пчела вне своего вида.

Но то, что микромицеты используют и всегда использовали разумную тактику для выживания вида и расширения своих пищевых предпочтений, – несомненно.

Да, растения и насекомых поражают разные виды микромицетов, но, может быть, они тоже изменяются и приспосабливаются к новому питанию?

Вполне вероятно, потому что тактика микромицетов весьма разумна. Я неслучайно подчеркнула в предыдущей главе фразы – это не случайные фразы.

Гриб-энтомофтора попусту заряды не расходует – он выжидает именно свою жертву – насекомое, на вибрацию которого гриб и реагирует.

На брюшной поверхности погибших насекомых вырастают корнеподобные присоски, которыми гриб прикрепляет пораженную жертву к какой-нибудь поверхности!

Зеленому яблоневому клопу внедрившийся гриб позволяет довольно долго и активно двигаться (!). Попутно гриб щедро осыпает все новые и новые участки массами спор, заставляя тем самым своего хозяина исполнять роль ходячего очага болезни.

Пораженные особи саранчи взбираются на верхушки растений или кустарников, погибая там в характерной позе, зацепившись передними и средними лапками за стебель, всегда вверх головой (!).

Говорящие фразы, не так ли? Колония патогенных микромицетов не только выбирает объект для питания и изобретательно на него охотится. Эта разумная колония позаботилась еще и о дальнейшем питании, после того как жертва будет полностью «утилизирована». И в последние минуты жизни насекомого «грибы разумные» управляют… его сознанием и поведением. Они заставляют жертву принять именно то положение перед смертью, какое им удобно, чтобы отстреливать заряды на последующие объекты питания. Каково? А специально выросшие присоски, фиксирующие уже мертвый заряд-жертву на стебле растения? Программа или разум?

Что напоминает? Не фильм ли ужасов под названием «Чужие»? Там тоже внедряющийся и убивающий свою жертву паразит управляет ее сознанием.

А ведь колония микромицетов руководит поведением и сознанием не только насекомых, но и высокоорганизованных животных. В этом уже сомнений нет.

Например, «пьяная болезнь» у рыб – ихтиоспоридиоз – вызывается грибком Ictiosporidium hofen. Это очень опасное и неизлечимое заболевание. Грибок поражает практически все внутренние органы рыб. Течение болезни долгое (иногда несколько месяцев) и всегда заканчивается гибелью рыбы. Симптомами являются потеря аппетита, нарушение координации движений, пучеглазие, ерошение чешуи, язвы на теле – все зависит от того, какой орган поражен грибком.

Нарушение координации – последняя стадия, это происходит, когда грибок уже обеспокоен поиском новой жертвы. Вот тогда он и заставляет рыбу… тереться о своих соратниц. Рыба, как пьяная, тычется в жаберные щели, бока и плавники здоровых рыб, здоровые особи так никогда себя не ведут. А грибок находит нового хозяина-жертву.

Неужели раньше не подозревали, что онкологию вызывают низшие грибы?

Конечно, у ученых были наблюдения в этом направлении, но никто из них не увидел взаимосвязи между низшими грибами и раком. Хотя в Матенадаране – знаменитом хранилище древнеармянских рукописей – имеются книги, в которых говорится, что причиной опухолей является плесень (то есть грибки-микромицеты). Там же указывается, что кормление птиц пораженными плесенью картофелем, зерном и другими кормами приводит к заболеванию опухолями.

Впервые патологические грибки были обнаружены в человеческом организме южноафриканским врачом Джефри Дином, работавшим в госпитале в Порт-Элизабет. Он установил, что хламидоспоры (грибковые споры) различны при доброкачественном и злокачественном опухолевых процессах. К сожалению, работы Дина в этом направлении не опубликованы и, скорее всего, утеряны после его смерти.

Нужно ли бояться «убивающей» плесени?

Что такое плесень? Почему она получила определение «убивающая»? И почему в нашумевшем фильме дама с ужасом держит в руках лимон, покрытый зеленой плесенью, и активно убеждает народ осторожно обращаться с заплесневевшими продуктами, чтобы не дай бог не занести споры в организм. Насколько опасна эта «убивающая» плесень?

Начнем с того, что эта плесень есть везде. Вы наверняка слышали, что в космосе находили споры плесневых грибков, что они прекрасно себя чувствуют в ядерном реакторе Чернобыля и могут уютно устроиться на серной кислоте.

Плесневые грибки-микромицеты – санитары и утилизаторы. Если бы не они, вместо слоя плодородной земли мы имели бы прессованные мусорные отходы ушедших поколений, вместо леса – завалы старых деревьев и т. д. Плесневые грибки «переваривают» все – от целлофана и стекла до соляной кислоты. А уж мы с вами – белковые организмы – для них деликатес вроде черной икры. Специализация микрогрибков сложна, иерархия – многообразна.

Есть грибки, которые могут «схарчить» только древесину, причем уже обработанную «старшими братьями» – грибами-трутовиками. Есть любители органической пластмассы, хитинового покрова насекомых, волосяного покрова животных, ногтевых пластинок людей и т. д. У них узкая специализация, и до поры до времени они тем и живут. Но колонии микромицетов (отдельные изученные виды) – высокоорганизованное сообщество, которое может расширять свое «меню». Именно так грибки боверия начинают использовать в пищу раньше неприемлемые для них виды бабочек, грибок стрихнум научился паразитировать не только на картофеле, но со знанием дела перешел и на другие пасленовые.

Мы знаем правила игры многих микромицетов и уверены, что энтомофторовые грибки, вызывающие рак у саранчи и мух, не могут быть причиной рака у людей. Этому есть простое объяснение: иммунитет человека и другого высокоорганизованного животного намного сильнее и изощреннее, чем у инсекта.

Тепловой барьер – тоже серьезная преграда на пути этих коварных захватчиков. В теплокровном организме (36–37 °C) им не выжить, и даже если вдруг произошла мутация (то есть грибки смогли прижиться в таком температурном режиме), то поднятие температуры до 39 °C их все равно убьет.

Поэтому вряд ли стоит опасаться энтомофторовых, бовериевых и других грибков, заражающих насекомых и рыб.

Однако есть микромицеты, которые вольготно чувствуют себя в нашем организме. Речь идет о тех грибках, которые вызывают различные заболевания – от дерматомикозов до рака.

Патологических грибов великое множество. Рассмотрим подробнее их отдельных представителей.

Леечный гриб – аспергилл

Крохотные грибы-микромицеты с романтическим названием аспергиллы крайне вездесущи и работоспособны. Стоит проявить рассеянность и оставить хлеб дольше положенного не в хлебнице, а на столе, особенно весной или осенью, – и тут же он покрывается бахромчатым налетом плесени. Это удобное для себя место нашли беспокойные аспергиллы.

Колонии аспергиллов появляются на хлебе, хранящемся в условиях повышенной влажности, варенье, влажных обоях и т. п. Если рассматривать поверхность грибницы в микроскоп, то на ней обнаруживаются характерные выступающие образования, напоминающие наконечник лейки, из отверстий которой льются струйки воды. Поэтому аспергиллы называют леечным грибом.

Такое название объединяет несколько видов микроскопических грибов. Впервые они были замечены и описаны в 1729 году итальянским ученым П. Микели. Их естественная среда обитания – верхние слои почвы. Но значительно чаще аспергиллы можно встретить на различных продуктах растительного происхождения, где колонии грибов образуют налет разного цвета, чаще всего голубовато-зеленый, именуемый в обиходе плесенью.

На чем ученые-биологи отрабатывают рефлексы и функции живой ткани? Кого режут беззастенчиво для познания студентов-биологов? Конечно же, лягушек. Вот и аспергиллы – такие же «лягушки» для биохимиков – на них отрабатывают все процессы жизнедеятельности грибов и их ферментирования.

Аспергиллы начали привлекать к себе внимание с середины XIX века как активные помощники процессов разрушения самых разнообразных материалов и как производители различных ферментов. Между 1891 и 1928 годами было опубликовано более 2000 работ по аспергиллам, посвященных главным образом биохимии, физиологии и генетике этих грибов. В настоящее время продолжается их активное изучение.

Особенно большое практическое значение имеет вид аспергиллов, образующий колонии коричневого, шоколадного или черного цвета (черная плесень). Часто они развиваются на зерне (во время его хранения), плодах, овощах, хлопчатобумажных изделиях, коже и материалах, богатых белком. Этот вид обладает разнообразной биохимической активностью. Грибы вырабатывают целый комплекс ферментов. Среди них – крахмалоразрушающие (амилазы), разлагающие белки (протеиназы), действующие на склеивающее вещество растительных тканей – пектин (пектиназы), жироразрушающие ферменты, ферменты, разлагающие хитин (оболочку насекомых). Ферментами аспергиллов производят осветление фруктовых соков и вин. Такое известное вещество, как лимонная кислота, также получают с помощью этих грибов. Кислота является отходом жизнедеятельности гриба, культивируемого, в частности, в специальных чанах – ферментерах на жидкой среде, состоящей из свекловичного отвара.

Мало кто знает, что микромицеты продуцируют (выделяют) натуральные естественные витамины – биотин, тиамин и рибофлавин. Понятно, что получением натуральных витаминов ни одна крупная фармацевтическая корпорация заниматься не будет. (Это сколько же черной плесени надо вырастить? А какова себестоимость такого процесса?!) Поэтому за дело взялись биохимики – необходимо было синтезировать эти витамины и выдвинуть лозунг фармкомпаний «Синтетики хватит на всех!»

Процесс синтеза идет следующим образом. Грибница черной плесени (аспергиллов) выделяет натуральные витамины в питательную жидкость, которую затем отгоняют специальным образом, получая нужные элементы в твердом виде.

Это пока натуральные витамины. Затем выделяют формулу витамина и составляют химический аналог, который получают из… нефти. Витамины готовы!

В древние времена в античной Греции врачеватели были уверены, что черная плесень далеко небезобидна. Она способна вызывать заболевания людей и животных. А последние исследования это подтвердили.

Как любой коварный захватчик аспергиллы действуют хитро – они приучают к себе живой организм, «принося дары» – те же витамины! И внедряясь в организм, используют изуверскую технику – ферментами как отмычками вскрывают клетки и подчиняют их себе.

Аспергиллы вызывают все виды микозов (грибковых заболеваний кожи, ногтей и волос), легочный аспергиллез, бронхопневмонию. И самое главное – некоторые виды онкологии!

Это действительно классические роботы-разрушители. Они выделяют ферменты на все случаи жизни, на любые продукты. Надо расщепить (разрушить) подсолнечное масло – пожалуйста! Вот этот ферментик сгодится. Не желаете ли парафинчик извести? И тут ферментик имеется… И на зерна риса – отдельный разрушитель, и на соломку, особо устойчивую, тоже найдется фермент в обширном запасе желто-зеленых аспергилл.

Грибы этого вида поражают растительные остатки почвы, различные пищевые продукты, растительные масла, зерно, воск, парафин.

Но их разрушительную деятельность человек все-таки использует в мирных аспектах: для пищевых и хозяйственных целей в течение уже не одного столетия. Например, спиртовая промышленность Японии целиком ориентирована на помощь грибных тружеников. При приготовлении традиционной водки саке применяется рис, зерна которого гидролизованы (разложены) ферментами аспергиллов. Для этого аспергиллам создают подходящие условия. Отваренные и стерилизованные отруби риса помещаются во влажную камеру, насыщенную спорами гриба. Через 40–48 часов отруби сплошь покрываются белой грибницей. Остальное – дело техники.

Комплекс амилаз и протеиназ, выделенных из аспергиллов, используют во Вьетнаме для приготовления соево-рисового соуса «тыонг», который считается обязательным повседневным продуктом населения.

Из аспергилл этого оттенка получается и лекарственный порошок амилаза, из которого выделяют фермент, используемый в лечебных целях, например, в качестве средства, известного под названием таке-диастазы (от японск. «таке» – «гриб»). Таке-диастазу рекомендуется включать в пищевой рацион тем людям, у которых собственный организм не в силах производить достаточное количество амилазы (из-за болезни поджелудочной железы) и испытывает определенный дефицит в ней.

У нас в стране освоены такие технологии с использованием грибных ферментов аспергиллов, как очистка кожи от волосяного покрова, удаление серебра из старых пленок и пластинок, производство спирта и приготовление различных видов сыров. На последнем специализируется фермент реннетаза, который расщепляет казеин. Всего 0,02 см³ двухпроцентного раствора фермента в состоянии свертывать 5 см³ молока! В этом отношении грибной фермент не уступает сычугу телячьему, выделенному из животных тканей.