Текст книги "Союз на всю жизнь"

Глава 7
В поисках потерянного микроорганизма

Успехи в борьбе против возбудителей болезней впечатляют. Возможно, мы не заметили их добрые услуги – и еще пожалеем об их истреблении.

Иногда нужно очень много путешествовать, чтобы снова встретить старых друзей. Поэтому Мария Глория Домингез-Белло, профессор Нью-Йоркского университета, несколько лет назад отправилась в Венесуэлу. Ее знакомые и родственники отошли на второй план. Домингез-Белло отправилась на участок леса на берегу реки Ориноко на юго-западе страны в надежде на встречу с несколькими самыми старыми друзьями человечества.

Вдали от городов, супермаркетов, врачей, проточной воды и электрического тока биолог искала максимально подлинное сообщество кишечных микробов. Вплоть до 1970-х годов народ гуахибо еще проживал в данном регионе в качестве племени, занимающегося охотой и собирательством, прежде чем они были переселены в дома, которые были построены правительством.

Сегодня они питаются преимущественно кукурузой, корнем маниока, рыбой и при случае какой-либо дичью. Но сахар, шпик, йогурт и тому подобное, несмотря на то что они все еще живут в достаточной уединенности, не кажутся чужеродными.

Полностью не затронутыми влиянием пищевой промышленности, которую Домингез-Белло с такой радостью исключила, не жили даже гуахибо, когда профессор посетила их в первый раз. Но они явно были ближе к образу жизни, не подверженные воздействию привычных нам продуктов, чем любой житель Каракаса или Нью-Йорка.

До того как биолог смогла собрать бактерии местных жителей, она, изучившая микробиоту во всем мире, вынуждена была объяснять донорам, что именно она ищет. Так как они сначала, разумеется, сочли весьма странным тот факт, что приехала горожанка с намерением использовать пробы их естественных отходов. В этом заключалась прагматическая причина того, чтобы не продвигаться еще глубже в джунгли, поскольку более первобытно живущим народам сбор анализов кала было бы объяснить гораздо сложнее.

Домингез-Белло и ее коллеги искали – и все еще ищут – не испорченный западным образом жизни первобытный микробиом человека. Они хотят знать, что мы утратили, с тех пор как обустроили нашу современную жизнь стерильной готовой едой, стерилизованной водой, антибиотиками и родами с применением кесарева сечения. Ввиду этого ее команда осуществляла сбор не только в Амазонской низменности, но и также в деревне Малави на юго-востоке Африки. «Эти пробы на вес золота», – заявляет ученая. Даже если она знает, что они не ответят на все ее вопросы.

С промышленной революцией наше отношение к нашим бактериям существенно исказилось. Города стали чище, люди перестали жить в такой близости к скоту, как на протяжении тысячелетий до этого. Воду смешали с хлором, чтобы освободить ее от микроорганизмов, еду мыли все больше и больше, появились чистящие и дезинфицирующие средства.

Все это появилось, после того как венгерский врач Игнац Земмельвейс доказал, насколько эффективной может быть гигиена в целях профилактики смертельно опасных инфекций.

А с середины XX века отношения между человеком и микробом подвергают нагрузкам еще и антибиотики. Это имело и имеет последствия.

Бактерии покидают человека, и это вызывает вопросы. Если они так долго были с нами, что случится, когда они исчезнут?

Кем вообще были те микроорганизмы, которые населяли нас изначально? Что они делали? И следует ли нам там, где они, возможно, еще существуют, собирать их и поддерживать своего рода микробный «зоопарк», чтобы, если это окажется нужным, со временем иметь возможность снова культивировать их всех вместе или по отдельности?

Ученые, такие как Домингез-Белло, непременно объедут полмира, чтобы отыскать старых друзей. В амазонских джунглях, в саваннах Африки, в трущобах Бангладеша. До сих пор везде обнаруживалось большее микробное разнообразие, чем в пробах кала американцев. Бактерии, обитающие в жителях индустриальных стран, отличаются согласно результатам анализов по своим способностям от популяций из других местностей. Они сосредоточились на том, чтобы перерабатывать мясо и сахар, будто являясь фанатами фастфуда, в то время как бактерии из Малави, Бангладеша и Венесуэлы лучше справлялись с расщеплением комплексных углеводов из полевых культур на молекулы, посредством которых человеческий обмен веществ начинал функционировать немного лучше. Ученые даже открыли до сих пор совершенно неизвестные бактерии, которые, очевидно, полностью исчезли у жителей индустриальных стран. Под влиянием западного образа жизни количество видов сокращается почти на четверть, в некоторых случаях даже на 50 процентов. Домингез-Белло и вместе с ней растущее число исследователей полагают, что многообразие бактерий в кишечнике защищает хозяев от типичных болезней цивилизации, таких как аллергии, астма и диабет. Если рассматривать человека как экосистему, это звучит правдоподобно, в таком случае исчезновение видов – очень тревожный сигнал. Земные экосистемы обычно более стабильны, когда заключают в себе многие виды. Самое простое подтверждение этому – вредители деревьев: чем больше видов деревьев, тем труднее им причинить вред. В случае если, наоборот, имеется недостаток видов, такая система может быть быстро полностью уничтожена.

Есть одна бактерия, исчезновение которой, несомненно, бросится в глаза. Из-за своего спиралевидного тела клетки она называется Helicobacter, с фамилией pylori, поскольку была обнаружена в части желудка, который впадает в кишечник – пилорусе. Приблизительно каждый второй человек обычно таит ее в своем желудке. Только в богатых странах бактерия живет всего лишь примерно в каждом четвертом жителе, по данным некоторых исследований на детях, она была найдена лишь у шести процентов. Здесь можно было бы порадоваться, так как Helicobacter pylori несет ответственность за серьезные заболевания желудка. Так, например, в ее послужном списке три из четырех язвенных болезней желудка и почти все язвы в примыкающей к желудку двенадцатиперстной кишке. Она может стать причиной приблизительно 60 процентов всех опухолей желудка, в связи с чем Всемирная организация здравоохранения (WHO) с 1994 года причислила ее как канцероген к классу 1, к которому также относятся асбест, формальдегид или радиоактивный элемент стронций. По такому микробу-подлецу и не стоит лить слезы.

К сожалению, все это не так просто.

Жили-были французский{48}48
  Letulle: Origine infectieuse de certainsulcères simples de l’estomac ou du duodénum. Societe Medicale des Hopitaux de Paris. Том 5. С. 360, 1888.


[Закрыть] и немецкий анатомы, которые в 1875 году обнаружили H. Pylori в желудочном соке и ассоциировали его с «генезом перфоративной язвы желудка»{49}49
  Бёттхер (Böttcher): О генезе перфорированной язвы желудка. Дорпатские доклады (Dorpater Berichte). Том 5. С. 148. 1874.


[Закрыть]. Вскоре о микробе опять забыли, так как он не поддавался культивированию в лаборатории. На протяжении следующих ста лет причиной возникновения язвы желудка считались повышенная кислотность желудка и психические факторы, такие как стресс, пока двое австралийских ученых Барри Маршалл и Джон Робин Уоррен не выяснили, что ответственность за это несет Helicobacter pylori.

В экспертном сообществе они ломились в закрытую дверь, поскольку в то время еще считалось, что в кислой ванне желудка не сможет выжить ни одна бактерия. Только опыт Маршалла на себе в 1985 году, в рамках которого он собрал стаканчик, полный pylori, доказал, насколько точно он поразил цель своим тезисом.

Обычно язвам требуется очень долгое время, чтобы сформироваться. Инертно может пройти тридцать или даже сорок лет между заражением через загрязненную еду или питьевую воду и проявлением болезни. Желудок Маршалла воспалился в течение одной недели, и он начал принимать антибиотики в качестве антидота. Возможно, такую быструю реакцию вызвала высокая доза, в точности это не объяснено до сих пор. В 2005 году оба ученых получили Нобелевскую премию в области медицины.

С момента того эксперимента изменилось отношение к бактерии H. Pylori. Лишь немногие ученые считают ее вымирающим видом, который необходимо спасать. Мартин Блейзер – один из них. Врач, микробиолог, коллега и супруг Домингез-Белло считает, что мы еще раскаемся в истреблении этой бактерии. По убеждению Блейзера, они контролируют важные обменные и иммунные функции тела, а их исчезновение собьет с толку систему, настраеваемую в течение миллионов лет.

Блейзер, который, как и его жена, трудится в Нью-Йоркском университете, с середины 1980-х годов занимается штопорообразным микробом и сегодня является их самым большим фанатом. В его тесном кабинете на полке стоит номерной знак из Теннесси, который носит инициалы его питомца. Рядом фотопленка над живописью эпохи Возрождения и кукла с нанесенными точками акупунктуры, на стене висит генетическая карта местности возбудителя. В 1996 году он уже писал в одной из статей для научно-популярного журнала Scientific American, что H. Pylori, вероятно, является лишь одной из многих бактерий в нашем теле, которые оказывают на нас медленное болезнетворное действие, и что она должна быть уничтожена.

Вскоре после того как статья вышла в Scientific American, а в переводе на русский – в «Spektrum der Wissenschaft», Блейзер начал задумываться о том, что неправильно представлять H. Pylori только в черном свете{50}50
  Блазер (Blaser): Возбудитель язвы желудка. Спектр науки (Spektrum der Wissenschaft), 4/1996. С. 68.


[Закрыть]. Сегодня он даже не может объяснить, как он пришел к такой мысли, не может вспомнить конкретный момент с пометкой «Эврика!». «В то время я много ездил на конгрессы, и среди гастроэнтерологов было распространено мнение о том, что хорошая пилори – это только мертвая пилори, они хотели убить все бактерии с этим именем, – вспоминает он, – но моя интуиция подсказала мне кое-что другое».

В 1998 году вышла статья, которая питала его сомнения{51}51
  Richter et al.: Helicobacter pylori and Gastroesophageal Refl ux Disease: The Bug May Not Be All Bad. American Journal of Gastroenterology. Том 93. С. 1800, 1998.


[Закрыть]. Эпидемиологи в ней сообщали, что люди с язвой желудка или раком желудка исключительно редко страдают от изжоги, которую медики называют рефлюксом[12]12
  Рефлюкс – это обратный ток содержимого полых органов по сравнению с его нормальным движением. – Прим. ред.


[Закрыть], в тяжелых случаях она может приводить к раку пищевода. И наоборот, в той же статье говорилось, что люди, страдающие от изжоги, реже приобретают язвы желудка. Ранее уже было отмечено, что люди в богатых странах на протяжении примерно полувека – или с момента широкого распространения антибиотиков – обнаруживали большую тенденцию к рефлюксам и меньшую – к язвам желудка. Инфекции, связанные с H. Pylori, и вызванные ими заболевания являлись теперь прежде всего проблемой в более бедных странах, в то время как в богатых странах более частыми были жалобы на возрастающий уровень желудочной кислоты. Для Блейзера это выглядело так, будто непризнанный микроорганизм имел также и хорошие стороны. Казалось, он оберегал от изжоги и рака пищевода тех, кто меньше контактировал с антибиотиками – то есть тех, кто оставлял его в живых. H. Pylori – это показательный пример того, как во многих случаях функционирует пакт между человеком и микробом и почему «дружба» на самом деле – слишком доброжелательное слово для таких отношений.

Желудочный микроорганизм имеет свои собственные эгоистические интересы. Он понижает массу кислоты в желудке не из филантропии, не для того, чтобы защитить нас, когда мы отрыгиваем от разъедающего воздействия в горле, а из чистой корысти.

H. Pylori внедряется в слизистую оболочку желудка и производит там, чтобы дополнительно защититься от кислоты, медиаторы воспаления и цитотоксины[13]13
  Цитотоксины – это антитела, возникающие при имунизации клеточными элементами.


[Закрыть]. Самый значительный называется совсем не поэтично cagA (cytotoxin-associated gene A). Он повреждает слизистую оболочку и делает ее восприимчивой к внешним воздействиям с помощью собственной кислоты, это вызывает характерные изменения в клетках слизистой оболочки. Последствиями могут быть язвы или даже раковые опухоли. Естественно, H. Pylori делает это не потому, что хочет нанести вред. Она делает это не по причине того, что считает людей отвратительными, а потому что это наилучшая, испытанная стратегия для собственного выживания в окружающей среде под названием желудок человека.

Мартин Блейзер считает, что эти результаты имеют абсолютно иное значение. Он совершенно уверен в том, что H. Pylori является партнером, который в молодости помогает своему спутнику, однако в старости может убрать его с дороги, и что это все имеет большой эволюционный смысл. «Мы люди, как и все живые существа, имеем одну фундаментальную проблему: когда следует умирать? Виды, которые размножаются так же, как мы, должны заботиться о том, чтобы старики уходили, тем самым обеспечивая место для новых. Несколько лет назад я предположил, что наша микробиота – часть биологических жизненных часов, которые протекают в нас. Если бы я был богом и хотел бы помочь какому-либо виду, такому как человек, я создал бы бактерии, которые в молодости помогают ему размножаться, а затем убивают его».

Но каким образом они это делают? Рак пищевода и рак желудка проявляются скорее в пожилом возрасте, и кажется, что от одного бактерия защищает, а другому – способствует. В молодости, по крайней мере, в возрасте репродуктивной успешности в дарвиновском смысле, оба вряд ли играют роль. В чем же тогда состоит их участие? Блейзер считает, что H. Pylori имеет и другие регуляторные функции. Путем наблюдений он заметил, что существует связь между ее исчезновением и развитием астмы в детстве. Такой микроорганизм – важный партнер, тренирующий иммунную систему, равно как и все остальные возможные микроорганизмы (см. главу 12). Это действительно могло бы помогать в юности оставаться в хорошей форме, здоровым и выносливым.

Когда микроб отсутствует, иммунная система, согласно Блейзеру, напротив, бунтует. Могут возникать астма, поллиноз, или сенная лихорадка, аутоиммунные болезни. И они действительно могут причинить чрезвычайный вред человеку уже в молодости. Главным образом, они были способны на это, пока против этого еще не существовали терапевтические методы, то есть на протяжении самого долгого периода времени эволюции.

При всей помощи, которую нам оказывает бактерия, Блейзер не упускал из внимания то, что она все же возбудитель заболевания, которое необходимо строго контролировать. Это означает, что следует осторожно пользоваться помощью микроорганизма и избегать его проклятия. Теоретически эксперимент Блейзера выглядит так. Следует целенаправленно селить бактерию в желудке молодых людей, чтобы извлекать выгоду из ее полезных сторон. Позже, когда она окажет свою услугу, ее можно снова исключить с помощью точно сбалансированного, по возможности целенаправленного и щадящего другие хорошие микроорганизмы курса антибиотиков.

Существуют сотни, если не тысячи различных штаммов H. Pylori. Они взаимодействуют со своим хозяином немного иначе, есть различия в их потенциале в качестве возбудителей рака. Они, возможно, также с разной силой вмешиваются в обмен веществ человеческих клеток другим уже известным{52}52
  Например, люди, у которых не выявлен H. pylori, легче набирают вес, вероятно, это связано с тем, что микроб регулирует аппетит. Очевидно, он делает это, воздействуя на гормон насыщения лептин, – хотя неизвестно, какую пользу ему это приносит.


[Закрыть] или же еще неизвестным образом, в зависимости от их генетического оснащения и в зависимости от того, находятся ли они в азиатском, европейском или южноамериканском желудке.

Если H. Pylori действительно играет особую роль и представляет собой не только один из многих подвергшихся воздействию антибиотиков и современного образа жизни микроорганизмов, тогда ее будущее в бактериальной терапии предопределено. Медики будут считывать гены пациентов и пересаживать им подходящую H. Pylori. Таким образом, полезность микробов можно было бы максимизировать, а риск – сократить.

Такие возможности симбиозного управления начинают открываться лишь понемногу, с каждым маленьким шагом, благодаря которому такие ученые, как Блейзер, начинают лучше понимать природу и человека. Мы должны признать, что бактерии опережают нас ввиду того, что они с давних пор весьма успешно манипулируют нами в своих целях. Helicobacter pylori – это лишь один пример из многих. Пока даже не известно, действительно ли данный вид бактерий играет значительную роль в нашем теле. Мартин Блейзер приписывает ей качества, которые на самом деле принадлежат другим бактериям, о которых мы пока не знаем, которые, возможно, в одно и то же время с известным желудочным микроорганизмом был изгнан из экосистемы по имени Человек антибиотиками и плохим питанием. Даже сам Блейзер считает такое возможным. H. Pylori можно легко отследить, таким же образом можно установить ее отсутствие, поскольку мы знаем, как она выглядит. В других участках тела мы пока ориентируемся не так хорошо, мы знаем только, что во влагалище, во рту, в кишечнике и на коже кишат микроорганизмы. Что, если там пропадает микроорганизм или целая группа с какой-либо важной функцией? Мы даже не понимаем этого и заболеваем, возможно, именно по этой причине.

Поэтому экспедиции Марии Глории Домингез-Белло и ее коллег становятся такими важными. Когда мы узнаем, какие бактерии мы теряем, это помогает понять, какие функции в нашем организме они брали на себя. По этому же принципу будут изучены функции генов. Мы сравниваем людей или мышей, которые несут интактный (неповрежденный) ген, с теми, которые получили дефектную копию в наследство от своих родителей или в лаборатории путем пересадки генетиками. Различие между ними должно объяснять функцию. Нечто подобное могло бы сработать и с микробами. Ученые выявили, что люди, у которых больше нет какой-либо бактерии, хотя она когда-то относилась к стандартной комплектации человека, отличаются от тех, у которых она еще есть.

Только как мы можем быть уверены в том, что обнаружим первобытную человеческую бактериальную смесь в венесуэльском лесу или в африканской саванне? На наличие бактерий уже даже были осмотрены ископаемые испражнений из пещер, которым 8000 лет, но в глаза при этом не бросилось ничего, кроме подтверждения гипотезы. Найденная микробная смесь скорее похожа на смесь южноамериканских или африканских первобытных жителей, чем на биоматериал граждан США. Даже тирольская ледяная мумия Эци уже подверглась взятию пробы стула. В ледяном человеке все выглядело практически так же, как в привыкшем к готовой еде американце, то есть скорее с малым видовым разнообразием бактерий. Однако это не обязательно должно сразу же уничтожить целую теорию. Все эти пробы могли, просто потому что они настолько стары, утратить очень многое из своего видового разнообразия и содержательности и, кроме того, могли быть загрязнены, объясняет Домингез-Белло. «Мне кажется, интереснее сравнивать друг с другом изолированные группы людей с разных континентов».

Если бы речь шла только об изменившихся пищевых привычках, возможно, хорошим эталоном были бы шимпанзе, пища которых, очевидно, очень похожа на ту, которую употребляли наши предки более чем 60 000 лет назад. Но еда – это лишь один фактор воздействия, размышляет исследовательница. «С помощью этого нельзя объяснить, почему некоторые жители США имеют на 50 процентов меньше видов бактерий, чем люди в Малави или коренные народы Америки».

Также не ясно, какие из многочисленных болезней цивилизации имеют связь с исчезновением микробов. Если спросить Блейзера, он скажет, что это вопрос о том, какие общие заболевания не имеют к этому отношения. Визиты к старым друзьям могли бы, по убеждению его жены и многих их коллег, открыть возможности для того, чтобы избегать таких заболеваний и лечить их. Нужно прислушиваться к ним, стоит искать и навещать старых друзей, несмотря на то, что им нельзя привезти подарки, зато можно проявить немного уважения.

Тех, кто еще дает приют старым друзьям, можно даже искренне обнять, если удастся их встретить. Из чувства благодарности за их помощь или потому что возможность прямого телесного контакта даст возможность подцепить от них несколько полезных микробов. Больше об этой теме вы узнаете, прочитав следующую главу.

Глава 8
Микробная любовь

Почему мы считаем участки тела, которые особенно плотно заселены бактериями, такими привлекательными? Почему мы целуем и обвиваем друг друга, несмотря на все бактерии? Коротко говоря, почему микроорганизмы так прекрасны?

«Позволь нам заняться грязной любовью», – гласило название одной из наиболее успешных песен панкпоп-группы «Die Schröders». Парням родом из Бад-Гандерсхайма и тому, кто никогда раньше про них не слышал, не стоит печалиться. Эта песня является доказательством того, что поп-культура и шлягеры порой таят в себе скрытую истину. Так или иначе, здесь редко воспеваются дезинфицированные декольте, свежие, благоухающие лосьоном для бритья мужские щеки или свидания презервативов размером со все тело в гостинице «Мистер-Пропер». Скорее капельки пота (Клаус Лаге), пахнущие конюшней ковбои (Мэгги Мае) и кровати в зерновых полях (как же звали того исполнителя?).

Так что музыка повсюду. Теперь зададим себе вопрос о том, что мы считаем особенно привлекательным в других телах. Таким привлекательным, что мы с удовольствием сближаемся с этими участками телом, носом, губами, языком и руками:

• рот;

• мочки уха и ушные раковины;

• корни волос на задней стороне шеи;

• пупок;

• пальцы ног;

• попа;

• соски;

• пенис и влагалище;

• иногда анус.

То, что мы считаем привлекательным, что мы с удовольствием грызем, трем, лижем, куда мы с удовольствием проникаем, – это сплошь наилучшие питомники микробов на теле человека. Вполне можно задаться вопросом, почему это так. Потому ли, что все эти места хороши в объективно эстетическом, обонятельном, вкусовом отношении? Вероятнее всего, нет. Причина, скорее всего, в том, что красота в известной степени всегда находится в глазах смотрящего.