Текст книги "Крах гигиены. Как война с микробами уничтожает наш иммунитет"

2.4. Гигиеническая гипотеза

Аллергией называют избыточную защитную реакцию организма на определенные, как правило, экологически безобидные вещества. Возможные симптомы охватывают весь спектр проявлений – от мягких до весьма серьезных, а в отдельных случаях даже опасных для жизни. Чтобы возникла подобная ошибочная реакция, нужен первичный контакт, при котором так называемые антигенпредставляющие клетки иммунной системы принимают чуждые организму протеины или ферменты, протаскивают их в лимфатические узлы и уже там классифицируют как опасные.

Вначале возникает решение: организм уловил особый вид цветочной пыльцы или помет клещей, который по какой-то причине кажется соответствующим клеткам иммунной системы подозрительным, и она дает команду произвести миллионы антител. Эти антитела «запрограммированы» на конкретные антигены и при повторном контакте поднимают тревогу.

Ничтожного количества (несколько нанограммов) аллергенов достаточно, чтобы запустить тревожную реакцию.

Для этого требуется всего несколько минут. И как только ответная воспалительная реакция началась, она может поддерживаться длительное время благодаря взаимной обратной связи. Активированные иммунные клетки выделяют «воспалительные вещества» – такие как гистамин, а также генерируют другие антитела, которые, в свою очередь, снова мобилизуют иммунные клетки.

Чтобы остановить аллергическую реакцию извне с помощью лекарств, сегодня еще недостаточно знаний.

Она может быть лишь немного ослаблена медикаментами на основе антигистаминов или кортизона.

Больше братьев и сестер – меньше аллергий

Есть лишь общие догадки насчет того, какие причины вызвали в XX веке бурный рост количества аллергических заболеваний. Одни возлагали ответственность на таинственный экологический фактор – например, было множество спекуляций по поводу цветочной пыльцы и пылевых клещей, которые неизвестным образом внезапно радикализировались. Другие указывали на инфекции как на триггер (провоцирующий фактор) аллергий, особенно у детей.

Дэвид Страчан, тогда еще молодой эпидемиолог из Лондонской школы гигиены, хотел проверить этот тезис и пришел в 1989 г. к противоположному результату: не инфекции, а недостаток инфекций благоприятствует развитию аллергий, написал он в своей знаменитой работе, заложившей основу так называемой гигиенической гипотезы. Такой вывод Страчан сделал после длительных наблюдений. На протяжении 23 лет он наблюдал за состоянием здоровья очень большой группы детей (17 414 человек) – все они родились в течение одной недели в марте 1958 г. – и каждый год, вплоть до 23-летнего возраста, ученый один раз в год обследовал их. В этом исследовании учитывались всевозможные данные об условиях жизни детей: доход семьи, образование родителей, семейное положение, возраст матери при рождении ребенка, возраст и количество других детей в семье, проживание в городе или в сельской местности и др.

Страчан провел оценку по 16 параметрам и проанализировал, какие из них могли повлиять на возникновение у детей по мере взросления сенного насморка и атопического дерматита. Из наиболее важных факторов он выделяет два. Во-первых, это количество детей в семье. У единственного ребенка риск развития аллергии был вдвое больше, чем у детей, имевших трех или более братьев и сестер. Вторым важным фактором было положение в семье по порядку рождения: чем больше у ребенка старших братьев и сестер, тем меньше у него риск аллергии. «Наши наблюдения не подтверждают мнение, что инфекции, особенно инфекции дыхательных путей, являются причиной аллергии, – писал Страчан. – Скорее, эти наблюдения дают основание предполагать, что инфекции, перенесенные в раннем детстве в результате негигиеничных контактов со старшими братьями и сестрами, предотвращают аллергию».

Чем больше возможностей имел ребенок заразиться от других, то есть чем больше микробов приносили старшие братья и сестры из детского сада или школы – тем лучше, очевидно, для созревания и стабилизации иммунной системы. В отсутствие инфекций иммунная система начинает «скучать» и кидается на «шутки и возню безобидных прохожих».

Одними инфекциями всего не объяснить

Гигиеническая гипотеза Страчана быстро завоевала признание и поддержку, в том числе благодаря другим многочисленным исследованиям, которые подтвердили его наблюдение. Однако ограничение, содержащееся в утверждении «инфекции – хорошие», вызвало скептические голоса. Должно ли это означать, что предотвращать инфекции было бы плохо? Должны ли дети страдать от детских болезней, таких как корь, свинка, краснуха или ветряная оспа, вместо того чтобы прививаться все больше и больше? Следует ли оставлять заболевших без медицинской помощи и лечить домашними средствами, чтобы родители могли радоваться успешной профилактике аллергии? Подобные идеи вряд ли могут понравиться представителям медицинской профессии.

Наконец, и сам Страчан нашел в ряде чужих работ некоторые результаты, которые не соответствовали простому правилу «больше инфекций – меньше аллергий». Например, оказалось правдой, что люди, перенесшие гепатит А, по прошествии времени меньше страдают от аллергии. Но были и обратные примеры.

А как оценивать эффект от прививок? Разве они не являются какой-то инфекцией? В тех случаях, когда используются живые вирусы, например в вакцинах против полиомиелита, ротавирусных инфекций, кори и т. д., это кажется совершенно понятным. Но действительно ли вакцинированные меньше страдали от аллергии? Результаты здесь часто бывали противоречивыми, а с методической точки зрения – весьма сомнительного качества.

Таким образом, становилось все более очевидным, что сосредоточенность внимания ученых только на инфекциях не могла объяснить феномен аллергии. Вероятно, инфекции составляют лишь часть, хотя и очень важную, более масштабной мозаичной картины. И это тоже звучит разумно: в биологии очень мало явлений, которые можно объяснить единственной причиной.

2.5. Зеленая идея

1980-е были пионерскими годами зеленого движения. Защита окружающей среды, сокращение и переработка отходов неожиданно стали горячими темами, а прогрессирующее загрязнение воздуха транспортом и промышленностью на многие годы переместилось в заголовки газет.

Для кого-то это была дополнительная модель, объясняющая аллергии. Разве в прошлом, когда астма встречалась реже, воздух не был намного чище?

Резиновая пыль, пары бензина и частицы сажи, в соответствии с опубликованным и широко распространенным утверждением, либо сами выступают в качестве аллергенов, либо воздействуют на безобидную цветочную пыльцу, превращая ее в агрессивные аллергены. Испорченная слишком редкими инфекциями и ослабленная иммунная система начинает неадекватно реагировать на раздражители. Для детей риск особенно высок в том случае, если аллергией страдают родители, так как из многих семейных историй стало очевидным, что у аллергии существует сильная генетическая составляющая.

В аллергологических амбулаториях родители, страдающие атопическим дерматитом, сенным насморком или астмой, консультировались по поводу того, как уберечь ребенка от наследования их недуга. Ответ был простой: избегать аллергенов. Матерям рекомендовалось неустанно следить за чистотой, купить специальное гипоаллергенное постельное белье, полностью отказаться от домашних животных. И пылесосы должны были работать каждый день, чтобы извлечь из ковров все злые, болезнетворные аллергены.

Восточно-западные исследования

На этом фоне, отражающем дух времени 1980-х годов, темой аллергии с научной точки зрения начала заниматься Эрика фон Мутиус в детской больнице им. Хаунера при Мюнхенском университете. Каждый день молодой детский врач в аллергологической клинике наблюдала приток маленьких пациентов, страдающих затруднениями дыхания, рецидивами высыпаний на коже или конъюнктивита, которые становились невыносимыми с наступлением весны. «Научная ситуация была нам тогда понятна, – вспоминает она. – Сообщалось, что загрязнители воздуха вызывают астму и аллергии. Мы хотели проверить. Но было сказано, что у нас просто недостаточно грязно, чтобы доказать что бы то ни было. И мне пришла в голову идея: на самом деле нам нужно отправиться в ГДР».

Самые густонаселенные районы Западной Германии могли считаться климатическими курортами по сравнению с промышленными городами восточных немцев, где больная экономика государства не соблюдала никаких экологических норм и через трубы прямо в атмосферу шел не-фильтрованный чад, забивая сажей вентиляционные отверстия.

Когда в 1989 г. пала Берлинская стена, у ученых появился исторический шанс претворить планы в жизнь. Фактически до этого момента не было ни одного подобного исследовательского проекта, сравнивающего две страны с одинаковыми генетическими корнями. Единственными различиями между населением ГДР и ФРГ были стиль жизни и экологическая ситуация за последние десятилетия.

Эрика фон Мутиус нашла единомышленников в Восточной Германии, и проект был запущен. В общей сложности были взяты под наблюдение 7753 ребенка в возрасте от 9 до 11 лет, которых обследовали на предмет аллергии. Дети из Мюнхена представляли западногерманский стиль жизни, дети из Лейпцига и его окрестностей – восточный.

«Когда пришли первые результаты, мы подумали, что данные внесены неверно», – вспоминает ученый. Но цифры были правильными: на западе у 36,7 % детей тест на кожную аллергию оказался положительным, на востоке – только у 18,2 %. Риск астмы был на западе на 50 % выше, чем на востоке, а риск аллергического ринита – даже на 340 % выше. Единственным негативным последствием экологических загрязнений в ГДР были забитые бронхи. Каждый третий ребенок на востоке страдал хроническим бронхитом – вдвое чаще, чем на западе. Но никаких следов аллергии! «Очевидно, наша гипотеза была неправильной», – заключает Мутиус.

Тем не менее полностью отказаться от утверждения, что аллергию вызывает загрязненный воздух, исследователи не хотели – это доказывает опубликованная в то время оригинальная работа. Если изначально утверждалось, что промышленный смог на востоке Германии провоцирует аллергию, то теперь ученые доказывали противоположную гипотезу – что не на востоке воздух полон аллергенов, а на западе; именно это должно было стать причиной более широких масштабов аллергии. И теперь нужно было лишь обнаружить эти зловещие западные аллергены, которые летают по воздуху, но как будто отскакивают от «железного занавеса».

В результате были рассмотрены все мыслимые аллергены, такие как пыльца березы и домашняя пыль, орехи и лактоза. Даже вторжение в Европу амброзии, особенно аллергенной амброзии, упомянутой выше, рассматривалось как одна из возможных причин западного зла.

Поскольку конкретные результаты, несмотря на все усилия, все еще отсутствовали, исследовательская группа занялась изучением стиля жизни. При этом сразу же бросалось в глаза различие условий, в которых росли дети по обе стороны Берлинской стены. В то время как в западных семьях большинство детей в течение первых нескольких лет своей жизни оставались единственными в семье и росли в одиночку, на востоке дети оказывались в коллективе в возрасте двенадцати месяцев, а некоторые даже раньше.

Это соответствовало коммунистическим идеалам: право на труд для всех и общественное воспитание потомства. Я разговаривал с врачом Ингрид Бек из Биттерфельда, которая работала раньше в таких яслях. «Дети чувствовали себя там в общем и целом хорошо, – вспоминала она, – но очень часто болели. Любой насморк переходил от одного ребенка к другому, у многих поднималась температура. Они оставались несколько дней дома и затем возвращались в детское учреждение здоровыми. Потом вновь появлялся какой-нибудь вирус, и все заражались заново». Таким образом, они больше страдали от инфекций, чем их тепличные западные ровесники. Где-то к трем годам, по словам доктора Бек, дети были «лично» знакомы со многими инфекциями, гуляющими по яслям, и становились к ним невосприимчивыми. «С этого возраста дети действительно имели хорошее здоровье и практически не болели до периода полового созревания».

Может быть, этим можно объяснить секрет ГДР? На самом деле, если рассуждать с точки зрения Дэвида Страчана, то не связан ли низкий риск развития аллергии на востоке Германии с указанным феноменом сверхбольшой семьи? Во всяком случае, фон Мутиус и ее коллеги не нашли альтернативного объяснения, которое было бы столь же правдоподобным. Поэтому благодаря ранним немецким восточно-западным исследованиям гигиеническая гипотеза Страчана получила огромную поддержку и новый импульс к развитию.

Немного о школьных врачах

После падения Берлинской стены детские ясли стали одним из первых учреждений в ГДР, прекративших свое существование. С одной стороны, потому, что восточные немцы отреагировали на неопределенность, связанную с воссоединением Германии, непосредственным снижением уровня рождаемости – поиск работы и переориентация на капиталистические условия жизни не должны осложняться уходом за маленькими детьми. С другой стороны, раннее рождение детей не соответствовало быстро воспринятой восточными немцами «западной» модели семьи. Ясли рассматривались как воплощение коммунистического воспитания, и от них отказались. Большинство государственных детских яслей были закрыты. На востоке тоже победило представление о том, что малыши должны оставаться дома, пока им не исполнится два или три года.

В середине 1990-х годов Эрика фон Мутиус повторила свой первый опрос об аллергии, сравнивая восток и запад страны. И снова результаты исследования принесли научной группе настоящий сюрприз. По прошествии всего лишь шести лет дети на востоке показали те же данные по аллергии, что и западные. Протестировав более 2300 детей из Лейпцига, ученые не обнаружили разницы с Западной Германией. В течение очень короткого времени риск аллергии у них удвоился.

Единственным исключением была астма. Здесь показатели оставались такими же низкими, как и до объединения.

Почему только астма? В среднем детям было по три года, когда пала Берлинская стена. Только после этого они испытали на себе западные условия жизни. «Это означает, что при астме основную роль, по-видимому, играют факторы, которые действуют в самом начале жизни, – писали авторы исследования. – С другой стороны, сенной насморк может развиться позже, когда меняются жизненные условия».

Загадка на загадке

Когда я впервые посетил Эрику фон Мутиус в конце 1990-х годов, она со своей командой билась над решением новой проблемы. Данные очередного исследования, проведенного с детьми из Мюнхена и его окрестностей, выявили один фактор, который поначалу никто не мог объяснить. Анкеты содержали такой вопрос: как отапливается дом? «Мы внесли его, так как думали, что частицы сажи вызывают аллергию», – рассказывала мне фон Мутиус. Но этот вопрос вызвал удивительный статистический выброс. «Кто-то сказал, что если дом отапливается дровами или углем, то отопление – это самый сильный фактор, но не с точки зрения риска, а как защита. Мы этого абсолютно не поняли».

Эрика фон Мутиус встретилась с коллегой из Швейцарии Шарлоттой Браун-Фарлендер, из Базельского университета, чтобы обсудить с ней возможность объяснения данного феномена. На одной из встреч присутствовал школьный врач, который вмешался в дискуссию с кратким замечанием: «Думаю, что мне никогда не приходилось видеть крестьянина с астмой в нашей стране». Все посмотрели на него с удивлением. «Внезапно мы все поняли, – рассказывала фон Мутиус. – Это был ключ к нашей загадке с отоплением: семьи с дровяными печами в нашем исследовании – это фермеры, именно так они отапливают дома!»

Изучение фермерских хозяйств

Вернувшись в Мюнхен, доктор Мутиус начала планировать исследования сельских жителей, которые вскоре стали такими же известными, как сравнение между востоком и западом Германии. Однако решающее различие заключалось в том, что поиск факторов риска закончился. «Мы осознали, что гораздо более существенными являются защитные факторы – то, что мы потеряли».

У «чистых» фермеров – растениеводов – защитных факторов не было. «Речь идет о постоянном контакте с животными, – объясняет фон Мутиус. – Лучше всего, если на ферме живут коровы, свиньи и домашняя птица, а может быть, даже лошади. Причем количество животных не так важно, как разнообразие их видов».

В течение нескольких лет команда пыталась идентифицировать конкретные ингредиенты из сараев и стойл. Исследователи брали пробы воздуха перед домом и в детской. Они собрали бесчисленные пробы с пола, шкур животных, сеновала. Они счищали частички грязи в коровниках. Даже наволочки на подушках в спальнях были проверены на предмет их микробной колонизации. Наконец, они выясняли, как часто дети помогают в уходе за животными, пьют ли они молоко от собственных коров, и работала ли мать во время беременности на скотном дворе.

Эффект был поразительным. Если дети в течение первого года жизни имели контакт с коровами и тем более пили парное молоко, это на 75 % снижало риск заболевания астмой и возникновения аллергий. Если к тому же мать во время беременности ежедневно находилась в коровнике, это еще более повышало процент устойчивости. «Ни один ребенок из таких фермерских семей не страдает астмой», – рассказывал мне руководитель австрийской группы исследователей, детский врач и аллерголог из Зальцбурга Йозеф Ридлер.

Здесь, по-видимому, решающую роль играет доза. Дети на фермах с полной занятостью были гораздо лучше защищены, чем дети фермеров, занятых неполный рабочий день. Там, где родители выращивали лишь зерновые культуры или овощи, защитного эффекта уже не было, если только дети не пили парное молоко с соседней фермы. Непастеризованное молоко прямо от коровы, по-видимому, хорошо служит для транспортировки микробов. Но какой именно микроб отвечает за защитный эффект, определить невозможно. «Теперь мы знаем, что это смесь, – полагает аллерголог из Мюнхена. – Не единичная бактерия, а много факторов. Это коктейль из хороших защитных веществ».

2.6. Тайна амишей

Когда в прошлом году я снова обратился к Эрике фон Мутиус, она как раз вернулась из США. Там она встречалась с представителями общины амишей, чтобы обсудить детали дальнейшего сотрудничества с ними.

Амиши – это религиозная группа. Их название связано с именем Якоба Аммана, который возглавлял сообщество меннонитов в Швейцарии в конце XVII века. Это религиозное направление берет свое начало от протестантского движения анабаптистов, яростно отвергшего институт папства в традициях Мартина Лютера. Амман был особо строгим «старцем». Вследствие разногласий с другими меннонитами в 1693 г. амиши отделились и создали собственную группировку. В связи с сильными преследованиями в Европе они эмигрировали в США. Сегодня большинство из 250 тысяч амишей проживает в штатах Огайо, Пенсильвания, Индиана.

Амиши ведут старинный образ жизни. Большинство работает в сельском хозяйстве. Они не приемлют автомобилей, тракторов, электричества, из принципа никогда не оформляют страховки. По этой причине амиши были исключены из медицинской реформы, проводимой президентом Обамой. Они скептически относятся к современным лекарственным средствам и вакцинам, а в случае болезни обращаются только к своим врачам.

Эрика фон Мутиус рассказала мне, что на одном конгрессе в США она познакомилась с аллергологом Марком Холгартом. Жена Холгарта состояла в тесном контакте с одной из общин амишей, и так как сам он симпатизировал этим людям, то решил помочь им и организовать в общине аллергическую амбулаторию. «Проблема состояла в том, что никто не приходил туда, – рассказывал Холгарт своей мюнхенской коллеге, – а те немногие, что пришли, не страдали аллергией».

Интенсивный контакт с животными

Эта встреча натолкнула Эрику фон Мутиус на мысль провести собственное исследование. Через Марка Холгарта она вышла на контакт с общиной в Северной Индиане. Совет старейшин амишей дал согласие на то, чтобы их дети были обследованы. Фон Мутиус использовала такие же методики, как и в работе с детьми фермеров в окрестностях Берна.

Результаты были впечатляющими. «У детей фермеров в Швейцарии риск аллергии составил примерно половину по сравнению с остальным населением, риск сенного насморка – даже меньше половины, а риск заболеть астмой был ниже на 30 %, – сказала мне она. – Но у амишей эти показатели оказались еще лучше. Лишь 8 % реагировали положительно на тесты с аллергенами, а сенной насморк у них вообще практически не существует. Даже несколько случаев астмы, которые я там наблюдала, были в очень мягкой форме, несопоставимой с тем, что мы видим здесь». Объяснить это возможно только тесным контактом с животными. «Амиши пашут на лошадях, они не имеют машин – как мы 250 лет назад».

В Европе – то же самое: чем традиционнее ведется фермерское хозяйство, тем сильнее защитный эффект. Хлевы полны микроорганизмов, будь то бактерии, плесень или вирусы. Это хороший резервуар. Но мы не говорим, что чем больше, тем лучше. Тут важно, по-видимому, разнообразие, многоплановость воздействий.

Чем разнообразнее микробная среда, тем меньше риск астмы и аллергии.

«Это начинается еще до рождения, – поясняет фон Мутиус. – Мы брали пробы пуповинной крови у женщин-фермеров во время родов и видели, что в момент, когда рождается ребенок, иммунная система уже отличается, если мать во время беременности работала в хлеву».

Пыль из хлева против астмы

Образцы грязи из хлева были не только тщательно изучены на предмет их содержимого, но и использовались для экспериментов. В Марбургском университете я был на кафедре Харальда Ренца, где был проведен эксперимент на животных. Использовали мышей, особенно чувствительных к астме. Одной части мышей закапали в нос разбавленную водой пыль из хлева, другая часть была контрольной. Затем все животные в клетках подвергались воздействию аэрозолей, вызывающих астму. Необработанные животные реагировали на это типичным воспалением легочных альвеол. Однако совершенно иначе обстояло дело с мышами, получившими щепотку навоза: у них наблюдалось незначительное воспаление или ничего не возникало вовсе, то есть они были защищены от астмы. «Самое интересное, что это сказывается и на будущих поколениях, – сказал мне марбургский иммунолог. – Если мышь получила подобную прививку во время беременности, то ее потомство тоже оказывается защищенным. Это означает, что у нас есть эффект передачи иммунитета от одного поколения к другому».

Бактерии из хлева придают иммунной системе мышей особую способность бороться с инородными телами: она становится более толерантной и менее агрессивной. Это значит, что бактерии из хлева являются давними друзьями для иммунной системы животных и необходимы для их здорового развития. «Мы тоже нуждаемся в подобных друзьях в природе, – говорит Ренц, ссылаясь на будущие исследовательские проекты, к которым он хотел бы приступить. – Сейчас самый важный для нас вопрос – что это за друзья? И какие друзья – самые лучшие?»