章謙
每年夏天,都會有人去河、湖、海里游泳,也會有溺水事故登上新聞?lì)^條,人們習(xí)以為常。在世界上最發(fā)達(dá)的美國,這種事也不例外。但是美國每年還會發(fā)生一些奇怪的游泳事故,有時(shí)多達(dá)五六起,這些事故卻震動(dòng)了美國政府高級官員。
事故看起來很簡單:孩子們下湖游泳,嬉鬧中水花四濺,也濺進(jìn)了鼻子,游泳后短短幾天,他們就死了??此破胀ǖ挠斡臼鹿?,到底有什么玄機(jī)?
變形蟲感染
經(jīng)科學(xué)家研究,孩子們死亡原因是大腦患了某種炎癥——神經(jīng)組織過度腫脹而致死。這種炎癥是感染了福氏耐格里變形蟲而引起的。福氏耐格里變形蟲俗稱“食腦蟲”,屬于變形蟲的一種。一旦感染了它,幾乎必死無疑。據(jù)統(tǒng)計(jì)最近5年來,美國有137人死于這種感染。
福氏耐格里變形蟲有三種形態(tài):滋養(yǎng)體、包囊、鞭毛體。一般情況下,它們以滋養(yǎng)體形態(tài)在水中生活。當(dāng)缺水和食物時(shí),變形蟲滋養(yǎng)體就會在外面形成雙層的囊,把自己包裹成一個(gè)球形,這就是包囊形態(tài)。包囊隨塵埃飄浮于空氣,遇合適的水就脫去包囊,重新成為滋養(yǎng)體在水中生活。在水里,它們有時(shí)會長出長長的鞭毛,有時(shí)還會長出形態(tài)不同的手足,十分活躍,這就是鞭毛體形態(tài)。
變形蟲喜愛溫?zé)岬某睗癍h(huán)境,廣泛存在于江河、湖泊、池塘等淡水體,常見于25℃以上的溫暖水域。它們感染人腦的唯一途徑就是通過鼻腔。當(dāng)水濺進(jìn)鼻子,它們就會隨水進(jìn)入鼻腔,穿過鼻黏膜,鉆入人腦,在那里繁殖增生。隨后中樞神經(jīng)系統(tǒng)會受到感染,并引發(fā)神經(jīng)炎等一系列炎癥,最終導(dǎo)致腦神經(jīng)癱瘓,致人死亡。
針對這種感染炎癥,目前尚無有效藥物。不過一種抗腫瘤藥米替福新,曾在2013年救了兩個(gè)孩子,但其他人服用卻沒有效果。美國所有感染此蟲的受害者中,只有三個(gè)人幸免,死亡率超過98%。
感染風(fēng)險(xiǎn)增加
近年來,變形蟲感染事件逐漸增多,發(fā)生范圍也逐漸擴(kuò)大。自1969年以來,美國發(fā)生了多起感染事件。美國大陸最北端,明尼蘇達(dá)州的湖水里首次發(fā)現(xiàn)有人遭到感染,這比之前所發(fā)現(xiàn)的感染范圍向北擴(kuò)張了約1000千米。同時(shí),美國中部的堪薩斯州、印第安納州,東部的弗吉尼亞州也相繼發(fā)生了第一例感染事件。這讓科學(xué)家意識到變形蟲的活動(dòng)范圍和傳播途徑發(fā)生了變化,很可能是由全球氣候變暖引起的,因?yàn)槭衬X蟲喜歡溫?zé)崴颉?/p>
然而也不必恐慌,變形蟲感染事件發(fā)生概率極低,只要我們保護(hù)措施得當(dāng),就能保證安全。首先不要在未經(jīng)消毒的溫暖河水、湖水、池塘水和溫泉水中潛水、游泳、洗臉。如果必須要下水,不要攪動(dòng)湖泊、池塘底部的沉積層(這里可能生存著大量變形蟲),注意保持頭部在水面以上,同時(shí)帶上鼻夾。出水后,可適當(dāng)用蒸餾水、無菌水沖洗鼻腔,一旦出現(xiàn)頭痛、嘔吐、發(fā)熱等可疑癥狀要立即就醫(yī)。
尋找根治變形蟲的方法
除了預(yù)防,人們還在尋找根治方法。首先,人們受到青蒿素治療瘧疾的啟發(fā),科學(xué)家試圖找到針對福氏耐格里變形蟲的“青蒿素”。研究團(tuán)隊(duì)派出大量人員,走訪考察了地球各處各物,包括紅樹林沼澤、南極咸海岸、墨西哥灣海綿等等,最終收集到3萬多種天然化合物和微生物。
科學(xué)家通過先進(jìn)的儀器,對收集到的樣品進(jìn)行了篩查,確定出有上百種化合物能殺死變形蟲。其中,一種篩查出的化合物在感染初期能快速抑制感染,殺死病菌,治療效果比米替福新(算是目前最好的治療藥物)強(qiáng)20倍。
另一批科學(xué)家正在用X射線,掃描變形蟲重要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),然后在計(jì)算機(jī)模擬中找到能破壞其結(jié)構(gòu)的化合物。蛋白質(zhì)被破壞,就可以殺死變形蟲。目前他們已掃描了變形蟲157種不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),正在研究突破之處。
科學(xué)家希望結(jié)合這兩種治療方法,開發(fā)一種有效藥物,專殺此類病原蟲。2015年,美國南佛羅里達(dá)大學(xué)的科學(xué)家公布了第一種藥物,它含有8種成分,從150種合成抗菌藥物中篩選出來,能有效殺死變形蟲。目前正在老鼠身上試驗(yàn),如果成功,將會付諸推廣。
大科技·科學(xué)之謎2017年1期