Текст книги "Эпидемия стерильности. Новый подход к пониманию аллергических и аутоиммунных заболеваний"

Уничтожение гельминтов приводит к появлению аллергии

К западу от Эфиопии, на атлантическом побережье Африки, голландская исследовательница Мария Язданбакхш также оказалась на перепутье: либо она попытается опровергнуть господствующую иммунологическую догму, либо не станет ничего делать и сделает возможным дальнейшее распространение идей, которые она считает неправильными.

Язданбакхш изучала иммунный ответ детей на шистосом (кровяных сосальщиков) в Габоне (небольшой франкоязычной стране в западной части Центральной Африки), поставив перед собой цель создать вакцину. Если не считать работу Ричарда Годфри, написанную тридцать лет назад, среди иммунологов по-прежнему царила убежденность в том, что гельминты вызывают аллергию. Согласно этой точке зрения, любая инфекция, повышающая уровень иммуноглобулина Е, увеличивает риск аллергической сенсибилизации.

Однако эта парадигма не объясняла то, что Язданбакхш видела в Габоне каждый день. Во-первых, дети с хроническим заражением гельминтами не страдали аллергией в большей степени, чем остальные; создавалось впечатление, что у таких детей аллергия бывает реже. Во-вторых, хотя иммунологи исходили из того, что два типа иммунного ответа Th1 и Th2 (направленные на борьбу с микробами и с крупными паразитами соответственно) исключают друг друга, Язданбакхш обратила внимание на угнетение ответов обоих типов у детей, зараженных филяриями и шистосомами. Считалось, что два этих типа иммунного ответа находятся на разных концах одних качелей, однако все данные наблюдений Язданбакхш свидетельствовали о том, что треугольник с центром вращения где-то посередине – картина, более близкая к реальности. Другими словами, иммунологи неизменно не принимали в расчет загадочного, но крайне важного игрока, принимающего участие в иммунном ответе.

Простое сравнительное исследование должно было подтвердить или опровергнуть утверждение, что гельминты усугубляют аллергию. В связи с этим вместе с коллегой Анитой ван ден Биггелар Язданбакхш исследовала 520 габонских школьников на наличие шистосом и филярий, определила аллергическую реактивность на пылевых клещей, а также измерила уровень IgE в крови. Предполагалось, что если гельминты усугубляют аллергию, тогда дети, у которых они есть, должны быть в большей степени подвержены аллергии на пылевых клещей по сравнению с теми, у кого гельминтов нет. Однако после систематизации полученных результатов Язданбакхш обнаружила противоположную картину. У обеих групп был одинаковый уровень антител IgE, специфических к аллергену пылевого клеща; у членов обеих групп имела место сенсибилизация к этому аллергену, однако реактивность носителей шистосомы на пылевых клещей была в три раза меньше реактивности детей, у которых не было этого гельминта. Самым важным было то, что, судя по результатам инъекционной кожной пробы, у детей – носителей гельминтов аллергическая реакция была гораздо слабее.

Как это могло произойти? Что позволяло ребенку быть чувствительным к аллергенам, но не болеть аллергическими заболеваниями? Язданбакхш сравнила сыворотку обеих исследуемых групп. В группе с более слабой аллергической реакцией был повышенный уровень единственной сигнальной молекулы иммунной системы. В крови детей – носителей шистосом было гораздо больше противовоспалительного цитокина интерлейкин-10 (IL-10). Это было доказательством существования той загадочной «третьей руки» иммунной системы, которая сдерживает воспалительный ответ. Когда Язданбакхш подвергала иммунные клетки детей – носителей гельминтов воздействию белков пылевого клеща, они начинали вырабатывать IL-10 в большом количестве. Эти клетки демонстрировали высокую толерантность к потенциально мощному аллергену.

Далее Язданбакхш и ван ден Биггелар попытались найти ответ на второй вопрос: станут ли дети, которых вылечили от гельминтов, более склонными к аллергическим заболеваниям после потери своих паразитов? Ученые организовали двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование[176]176
  Anita H. J. van den Biggelaar et al. “Long-term Treatment of Intestinal Helminths Increases Mite Skin-Test Reactivity in Gabonese Schoolchildren”. Journal of Infectious Diseases 189, № 5 (2004).


[Закрыть]. Никто не знал, кто получает настоящие лекарства от гельминтов, а кто фальшивку. На протяжении 30 месяцев они каждые три месяца изгоняли гельминтов у 317 детей, периодически проверяя их аллергическую реактивность на пылевых клещей. В итоге исследователи обнаружили, что после проведения лечения аллергическая реакция существенно усиливается[177]177
  Мария Язданбакхш не первая, кто проводил эксперименты такого рода. Нил Линч из Института биомедицины при Центральном университете Венесуэлы в Каракасе предпринял первое интервенционное исследование для изучения аллергии в группе участников эксперимента, зараженных паразитами. К тому времени он уже обратил внимание на то, что распространенность аллергии существенно отличается в разных социально-экономических группах столицы Венесуэлы Каракаса: чем беднее группа, тем меньше в ней аллергических заболеваний. Показатель распространенности гельминтов среди бедных жителей Каракаса был относительно высоким. Кроме того, уровень IgE был у них в десять раз выше, чем у представителей состоятельных слоев населения, в большей степени подверженных аллергии. Подобно Дэвиду Причарду, Линч пришел к выводу о том, что заражение гельминтами защищает от аллергии, а люди, которые наиболее эффективно изгоняют гельминтов, с большей вероятностью страдают аллергией в случае их отсутствия. Работая в бедном районе Каракаса Баррио Лос Эрасос, где заражение гельминтами было повсеместным, Линч лечил 107 детей посредством двухлетнего курса дегельминтизации. В конце исследования он измерил аллергическую реактивность кожи и сравнил полученные данные с показателями в самом начале исследования, а также с показателями группы детей, не проходивших процедуру дегельминтизации. После изгнания гельминтов уровень аллергической реактивности существенно повышался. Другими словами, освободив детей от гельминтов, Линч сделал их более подверженными аллергии. У этого исследования были свои недостатки. Исследователи знали, кто проходит лечение, а в контрольную группу были включены дети, которые отказались принимать дегельминтизационные препараты. Кроме того, в конце 80-х – начале 90-х годов Венесуэлу охватили политические и экономические беспорядки, которые ухудшили ситуацию в трущобах. В итоге за период исследования члены контрольной группы получили еще больше гельминтов, что затрудняло сопоставление данных. Тем не менее это первое интервенционное исследование показало, что гельминты оказывают непосредственное и постоянное воздействие на иммунную систему человека. После исчезновения гельминтов аллергическая реакция стремительно росла. Линч объяснял власть гельминтов над аллергической реакцией одной из версий гипотезы о насыщении мастоцитов: множество бесполезных антител IgE заполняют мастоциты, снижая чувствительность к любому специфическому аллергену. N. R. Lynch et al. “Effect of Anthelmintic Treatment on the Allergic Reactivity of Children in a Tropical Slum”. Journal of Allergy and Clinical Immunology 92, № 3 (1993); N. R. Lynch et al. “Allergic Reactivity and Socio-economic Level in a Tropical Environment”. Clinical Allergy 17, № 3 (1987).


[Закрыть]. После потери паразитов вероятность того, что дети будут реагировать на пылевых клещей, повысилась в 2,5 раза.

Всего за два года Язданбакхш вызвала повышение аллергической реактивности, примерно равное той разнице между жителями города Джимма и обитателями близлежащих сельских районов, которую обнаружил Джон Бриттон. Экстраполируя, можно сделать вывод: этот показатель был аналогичен распространенности аллергических заболеваний в развитых странах в конце ХХ столетия. И все, что для этого понадобилось, это устранить гельминтов.

Клетка, защищающая от аллергии

Вдалеке от тропиков, в Эдинбурге, иммунопаразитолог Рик Майзелс с возрастающим интересом наблюдал за работой Марии Язданбакхш. На протяжении нескольких десятилетий он изучал взаимодействие между грызунами и паразитами в лабораторных условиях и лучше кого бы то ни было понимал, что взаимосвязь между паразитом и хозяином настолько неоднозначна, что порой напоминает сотрудничество.

В начале 2000-х в центре внимания иммунологии оказался новый тип белых кровяных клеток: регуляторные Т-клетки, о которых я упоминал в главе 1. Еще в 70-х годах ученые выдвинули гипотезу о существовании так называемых супрессорных клеток. В 80-х годах большая часть исследований, связанных с этими клетками, завершилась неудачей, поскольку ученым не удалось выделить их. Однако теперь у исследователей появились новые молекулярные маркеры, позволявшие идентифицировать данное подмножество клеток. Результаты последних исследований, в том числе направленных на обнаружение мутаций в гене FOXP3, доказали, что такие клетки действительно существуют и поддерживают иммунную систему млекопитающих в состоянии равновесия.

Регуляторные Т-клетки обеспечивают толерантность к собственным тканям, помогают поддерживать мир с комменсальными микроорганизмами, обитающими в кишечнике, а также предлагают новые способы осмысления иммуноопосредованных заболеваний, таких как астма или воспалительные заболевания кишечника. Такие болезни обусловлены не столько неправильным поведением рядовых атакующих клеток (клеток, которые принимают друзей за врагов или которые упорно преследуют безвредный белок пыльцы амброзии), сколько нехваткой или отсутствием клеток-миротворцев. Не слишком много ян, но слишком мало инь.

Майзелс считал, что регуляторные Т-клетки очень важны для разгадки головоломки «гельминты – аллергия», о чем говорили также наблюдения Язданбакхш. Для того чтобы продемонстрировать связь между гельминтами и аллергическими заболеваниями экспериментальным путем, он повысил чувствительность мышей к пылевым клещам, а затем заразил их мышиной анкилостомой – спиралевидным паразитом Heligmosomoides polygyrus длиной в несколько миллиметров. Когда исследователь вводил мышам белок пылевого клеща, эти гельминты подавляли существовавшую ранее аллергию. Майзелс практически воссоздал в лабораторных условиях то, что Бриттон и Язданбакхш наблюдали в Африке: гельминты останавливают аллергическую реакцию на чужеродные белки независимо от сенсибилизации.

Чтобы доказать, что регуляторные Т-клетки обеспечивают защиту, Майзелс перенес эти клетки от мышей, зараженных гельминтами, к мышам с аллергией, но без гельминтов[178]178
  Mark S. Wilson et al. “Suppression of Allergic Airway Inflammation by Helminth-Induced Regulatory T-Cells”. Journal of Experimental Medicine 202, № 9 (2005). Mark S. Wilson, Rick M. Maizels. “Regulatory T-cells Induced by Parasites and the Modulation of Allergic Responses”. Chemical Immunology and Allergy 90 (2006).


[Закрыть]. В итоге аллергия прошла и у мышей-реципиентов. Когда Майзелс перенес регуляторные Т-клетки, защита исчезла.

Из этого можно было сделать следующий вывод: хотя на регуляторные Т-клетки приходится всего от десяти до пятнадцати процентов Т-клеток, они играют важную роль в обеспечении сбалансированного иммунного ответа. Если у вас есть развитая противовоспалительная сеть (что в данном примере означает регуляторные Т-клетки, которые вырабатываются в результате заражения гельминтами), вы не будете реагировать чиханием, кашлем и воспалением слизистой оболочки глаз на белки, которые, судя по вашим антителам, вызывают у вас аллергию.

Почему вы от рождения не наделены сильными регуляторными Т-клетками в достаточном количестве для того, чтобы автоматически предотвращать аллергию? Очевидно, что у многих людей такие Т-клетки действительно есть. Но не менее очевидно и то, что у многих их нет. Это позволяет сделать еще один странный вывод: чтобы иммунная система толерантно реагировала на безвредные белки, а может, даже на наши ткани, некоторым из нас необходима усиленная иммунизация посредством организмов, которые по всем остальным параметрам были бы условно-патогенными, истощающими здоровье и высасывающими жизнь. Метафора Дэвида Причарда по поводу «наследия паразитизма» была, пожалуй, более уместной, чем он осознавал. Создается впечатление, что некоторые из нас зависимы от паразитов на физиологическом уровне.

Черная Королева: быстро бежать, но никуда не попасть

В самом начале книги «Происхождение видов»[179]179
  Чарлз Дарвин. Происхождение видов путем естественного отбора. М.: Азбука, 2017.


[Закрыть] Чарлз Дарвин говорит о той «борьбе за существование», которая происходит в жизни, – о постоянной битве с соперниками, членами своего вида, паразитами, крайне неблагоприятными погодными условиями и другими трудностями. По всей видимости, для того чтобы успокоить своих читателей викторианской эпохи, Дарвин закончил главу так: «Размышляя об этой борьбе, мы можем утешать себя уверенностью, что эти столкновения в природе имеют свои перерывы, что при этом не испытывается никакого страха, что смерть обыкновенно разит быстро и что сильные, здоровые и счастливые выживают и множатся».

Другими словами, никто ни о чем не беспокоится, проигравшие не так уж сильно страдают, а победители выигрывают с большим преимуществом. Но что на самом деле означает победа, помимо привилегии вести борьбу еще один день? Столетие спустя этим вопросом задался биолог-эволюционист ли ван Аллен[180]180
  L. van Valen, “A New Evolutionary Law”. Evolutionary Theory 1 (1973).


[Закрыть]. Наблюдая за бесконечной «гонкой вооружений» между организмами (например, быстрых газелей преследуют еще более быстрые гепарды), он обратил внимание на то, что из-за постоянной адаптации между соперниками на самом деле ничего не меняется. С намеком на то, что это совершенно бессмысленный и скучный процесс, ван Аллен обозначил такое неизменное положение вещей термином «гипотеза Черной Королевы»[181]181
  Льюис Кэрролл называл шахматные фигуры красными, поскольку в шахматных наборах тех лет именно таким был цвет темных фигур. Сегодня принято переводить Red Queen как «Черная Королева» с учетом цвета шахматных фигур, распространенного в наше время. Прим. пер.


[Закрыть]. «Ни один вид не может выиграть, а новые соперники с ухмылкой занимают место проигравших», – написал он в 1973 году в работе, которую поначалу никто не хотел публиковать.

Ли ван Вален позаимствовал образ Черной Королевы из книги Льюиса Кэрролла «Алиса в Зазеркалье». В одном из эпизодов Алиса рассказывает: «У нас… когда долго бежишь со всех ног, непременно попадешь в другое место». На что Черная Королева отвечает: «Какая медлительная страна! […] Ну а здесь, знаешь ли, приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на том же месте!».

За прошедшие с тех пор десятилетия биологи-эволюционисты подтвердили тот факт, что наш мир действительно напоминает мир Черной Королевы в большей степени, чем мир Алисы. Сама идея ван Валена выросла во влиятельную область эволюционной биологии. Концепция бега в никуда передает взаимозависимость между паразитом и хозяином лучше всего. В 90-х годах, когда Джоэл Уэйнсток, Дэвид Причард и другие ученые набирались смелости заявить, что гельминты оказали неизгладимое влияние на формирование иммунной системы человека, биологи-эволюционисты пришли к выводу, что паразиты оставили свой отпечаток почти на всех аспектах внешнего вида, поведения и размножения животных.

Одна простая причина такого мощного воздействия связана с тем, что у хозяина и гельминта совершенно разные темпы размножения. Как правило, гельминты проходят несколько поколений за один детородный цикл хозяина. Следовательно, они быстрее эволюционируют. В итоге хозяин просто не в состоянии решить проблему паразитов подобно тому, как можно, например, остановить потерю тепла, вырастив более густую шерсть. Паразиты просто приспосабливаются к адаптациям хозяина. А поскольку любой отдельно взятый вид, в сущности, обречен на то, чтобы стать хозяином тех или иных паразитов, вопрос стоит так: не «если», а «сколько».

У животных вырабатывается поведение, ограничивающее паразитов. Они могут мигрировать на дальние расстояния: это делают стада копытных в африканской саванне, а многие виды птиц каждый год улетают из тропиков в Арктику. Кроме того, многие млекопитающие и птицы регулярно, можно даже сказать одержимо, чистятся. Порой у них формируются мутуалистические отношения с другим организмом по очистке от паразитов: буйволовые скворцы восседают на спинах антилоп гну, рыбы-чистильщики ищут паразитов у других рыб в коралловых рифах. У некоторых видов животных формируется внутривидовой груминг («Я почешу тебе спинку, если ты почешешь ее мне») – так бывает у многих приматов, в том числе и у нас.

Некоторые из этих примеров адаптации могут показаться примитивными. Однако существует настолько острая необходимость в ограничении паразитов, что в связи с этим у большинства видов в процессе эволюции сформировались наиболее характерные особенности. Возьмем в качестве примера секс. Половой акт (когда две особи соединяют половину своих геномов для создания третьей особи) с давних пор приводит биологов-эволюционистов в недоумение. С учетом других возможных способов воспроизводства (например, клонирования) этот способ кажется крайне неэффективным. Так зачем выбирать более медленную стратегию воспроизводства?

Ответ: чтобы избавиться от паразитов[182]182
  Описание работы Курта Лайвли, посвященной улиткам, можно найти на сайте Университета штата Индиана: http://www.indiana.edu/~curtweb/Research/cost%20of%20males.html. Большая часть материала взята из: Zuk. Riddled with Life.


[Закрыть]. Возьмем в качестве примера спиралеобразную улитку, обитающую в пресноводных озерах и реках Новой Зеландии. Эта улитка может размножаться как посредством полового акта, так и посредством клонирования. От чего зависит выбор стратегии? На отмелях озер, изобилующих родственниками заражающих людей шистосом из рода трематод, имеет место половое размножение улиток. В этой среде паразиты быстро захватывают улиток с неполовым размножением. Отсутствие генетического разнообразия делает таких улиток легкой добычей: все они попадаются на одну и ту же хитрость. Однако этого не происходит с улитками, которые размножаются половым способом. Каждая улитка имеет свои особенности, которые помогают сопротивляться инфекции. С другой стороны, в глубине тех же озер, где сравнительно мало паразитов, больше распространены улитки с неполовым размножением. При отсутствии давления отбора самый эффективный способ воспроизводства сводится к тому, чтобы дублировать себя. Другими словами, именно паразиты делают секс преимуществом.

После появления особей разного пола (мужского и женского) возник половой диморфизм, то есть внешние различия между самцами и самками одного и того же вида. К чему такие сложности? Почему особи одного пола (в большинстве случаев самцы) часто демонстрируют различные излишества, такие как горделивая походка, пение и яркое оперение у птиц, или рога, бивни и гривы у млекопитающих?

Ученые снова связывают это с паразитами. Яркое оперение павлина говорит: «Посмотрите, на что я способен, даже если меня пожирают вши и черви. Посмотрите, что могут сделать мои гены, несмотря на этих кровососов».

Однако во всем этом есть одна сложность. Вторичные половые признаки появляются только при наличии половых гормонов, таких как тестостерон, который немного подавляет иммунную систему. Следовательно, вздувающиеся мышцы и огромные рога самца лося демонстрируют не только его бойцовские качества, но и способность выживать в среде, кишащей паразитами, даже со слегка угнетенной иммунной системой, – и делать это, расходуя свою энергию на битвы с другими самцами. Биологи пришли к выводу, что этот принцип распространяется на приматов: оказалось, доминирующие самцы в стаях шимпанзе также в наибольшей степени заражены паразитами[183]183
  Michael P. Muehlenbein, David P. Watts. “The Costs of Dominance: Testosterone, Cortisol and Intestinal Parasites in Wild Male Chimpanzees”. Biopsychosocial Medicine 4 (2010).


[Закрыть]. Отчасти это объясняется повышенным уровнем тестостерона. Другими словами, социальное доминирование – это более выраженный сигнал, чем просто способность избивать и запугивать других самцов. Это свидетельствует о способности самцов шимпанзе побеждать соперников, давая убежище большему количеству паразитов.

Яркая экстравагантность некоторых птиц, чрезмерно большие рога, гривы и клыки некоторых млекопитающих, сложные ритуалы ухаживания у многих животных, само существование секса (и, если уж на то пошло, любовные песни на радио и стихотворения, написанные в любовном дурмане) – по всей вероятности, все это появилось в процессе эволюции благодаря паразитам, поскольку все организмы должны бежать как можно быстрее, чтобы оставаться на месте. В контексте гипотезы Черной Королевы истинность предположения Причарда и Уэйнстока о том, что паразиты сформировали иммунную систему человека, казалась однозначной. Единственный вопрос состоял в том, где начинать поиск прямых доказательств.

Астма – результат неудавшейся адаптации к гельминтам?

Для Джулиана Хопкина из Уэльского университета в Суонси очевидной отправной точкой был ген STAT6 (сокр. от signal transducer and activator of transcription 6 – «передатчик сигнала и активатор транскрипции 6»)[184]184
  J. Hopkin. “Immune and Genetic Aspects of Asthma, Allergy and Parasitic Worm Infections: Evolutionary Links”. Parasite Immunology 31, № 5 (2009).


[Закрыть]. Этот ген кодирует молекулу, которая передает легким сигналы о воспалении. Два наблюдения показали, что это способствует как развитию астмы, так и защите от паразитов. Когда ученые активировали ген STAT6 у мышей, грызуны полностью теряли резистентность к заражению гельминтами. Паразиты захватывали их тела. Однако ученые обратили внимание на то, что мыши с деактивированным геном невосприимчивы также к искусственно вызванной у них астме. Как бы сильно ни старались исследователи, мыши не заболевали астмой.

У людей есть более 150 вариантов гена STAT6, диапазон которых меняется от повышенной до заниженной чувствительности. Обеспечит ли та или иная версия гена такой же результат в другой среде?

Начиная с 2002 года международная команда ученых вела сравнительное исследование. Члены команды отправились в сельский район Син-Чан, где астма встречалась редко, а паразиты были распространены повсюду. Крестьяне использовали свои экскременты в качестве удобрения – древняя и вполне разумная практика (зачем зря тратить ценные питательные вещества?), широко распространенная на Западе до начала ХХ столетия. (В США для обозначения содержимого ночных горшков использовали эвфемизм «ночная почва».) В итоге эти крестьяне невольно подвергали себя нескончаемому повторному заражению гигантским круглым червем Ascaris lumbricoides. В этой общине имела место классическая схема заражения по принципу 20/80: у пятой части шестисот детей, прошедших обследование, была обнаружена тяжелая форма заражения паразитами. У оставшихся 80 % детей было относительно мало гельминтов.

Далее Хопкин проанализировал взаимосвязь между вариантами гена STAT6 и паразитарной нагрузкой. В провинции Син-Чан была обнаружена корреляция между геном STAT6, усиливающим иммунный ответ, и более низким уровнем заражения паразитами. Однако в Великобритании, где паразиты стали далеким воспоминанием, у людей с тем же вариантом гена STAT6 была выше вероятность развития таких заболеваний, как сенная лихорадка, астма и атопический дерматит. Верно оказалось и обратное: в Великобритании носители версий гена STAT6, в меньшей степени вызывающих воспалительный ответ, реже болели астмой, а в Китае чаще заражались гельминтами.

Исследователи, работавшие в сельских районах Мали, пошли еще дальше, изучив поведение гена STAT6 в сочетании с другим вариантом этого гена, увеличивающим выработку сигнальной молекулы интерлейкина-13. В развитых странах оба варианта были связаны с аллергией, а вот в Мали они защищали от заражения кровяным сосальщиком Schistosoma haematobium. Такая защита носила аддитивный характер: у носителей обоих вариантов гена было меньше всего кровяных сосальщиков.

Генетики Маттео Фумагалли и Мануэла Сирони из научно-исследовательского института Eugenio Medea в Бозизьо-Парини (Италия) проанализировали общую картину отношений между человеком и гельминтами[185]185
  Matteo Fumagalli et al. “Parasites Represent a Major Selective Force for Interleukin Genes and Shape the Genetic Predisposition to Autoimmune Conditions”. Journal of Experimental Medicine 206, № 6 (2009); Matteo Fumagalli et al. “The Landscape of Human Genes Involved in the Immune Response to Parasitic Worms”. BMC Evolutionary Biology 10 (2010).


[Закрыть]. Они предположили, что паразиты оставили самый глубокий отпечаток на геноме тех людей, которые были больше всего подвержены воздействию паразитов и патогенов в недавнем эволюционном прошлом. Вместо того чтобы сравнивать конкретные варианты генов, они проанализировали человеческие популяции во всем мире.

Результаты первого исследования Фумагалли и Сирони, опубликованные в 2009 году, подтвердили идею Уэйнстока о существовании корреляции между наличием гельминтов и воспалительными заболеваниями кишечника. Шесть вариантов гена, связанных с целиакией и воспалительными заболеваниями кишечника, чаще встречались в тех группах населения, которые сталкивались в прошлом со множеством вирусных и бактериальных инфекций, а также с огромным количеством гельминтов. Два этих фактора естественного отбора были тесно увязаны друг с другом. Постоянно угнетая иммунную систему хозяев, гельминты делали их более восприимчивыми к бактериальным и вирусным условно-патогенным микроорганизмам. Однако если заражение гельминтами не убьет человека немедленно, вирусная или бактериальная инфекция может и довольно часто делает это. В процессе эволюции иммунная система человека принимала ответные меры, укрепляя оборону против условно-патогенных микроорганизмов-захватчиков.

В ходе второго всемирного исследования ученые изучали гены, лежащие в основе астмы. Они обнаружили тесную взаимосвязь двадцати вариантов генов с количеством и разнообразием гельминтов в недавнем эволюционном прошлом. Двенадцать из них принимали непосредственное участие в процессе образования астмы и аллергии. Некоторые варианты воздействовали на рост регуляторных Т-клеток. Другие увеличивали количество эозинофилов – клеток, помогающих изгонять гельминтов из кишечника. Были также варианты генов, повышающие чувствительность клеток с высоким содержанием аллергических антител, таких как мастоциты и базофилы – клетки, причиняющие людям большие страдания в сезон сенной лихорадки.

Ученые пришли к выводу, что патогены, особенно гельминты, представляют собой самый сильный из всех изученных до сих пор факторов естественного отбора, воздействующих на геном человека, – даже более сильный, чем питание и климат[186]186
  Matteo Fumagalli et al. “Signatures of Environmental Genetic Adaptation Pinpoint Pathogens as the Main Selective Pressure through Human Evolution”. PLoS Genetics 7, № 11 (2011); Gopalakrishnan Netuveli et al. “Ethnic Variations in UK Asthma Frequency, Morbidity, and Health-Service Use: A Systematic Review and Meta-analysis”. Lancet 365, № 9456 (2005).


[Закрыть]. В процессе эволюции наша кожа стала светлой, чтобы мы могли жить в условиях недостаточного количества солнечного света и витамина D на высоких широтах. Кроме того, у нас появился ген фермента лактазы, позволяющий пить молоко животных. Однако все эти примеры адаптации блекнут на фоне того, как в процессе эволюции мы научились справляться с заражением вирусами, бактериями, одноклеточными и особенно гельминтами. Эти спутники человека оказали более сильное влияние на его генетическое разнообразие, чем любой другой фактор. А их наследие включает в себя варианты генов, связанные не только с целиакией и воспалительными заболеваниями кишечника, но и с диабетом первого типа и рассеянным склерозом.

В исследованиях Фумагалли и Сирони имелись слабые места, главным из которых было предположение, что там, где сейчас много патогенов, их всегда было в избытке. Однако на основании результатов сравнительных исследований вариантов одного гена ученым удалось нарисовать портрет генома, в значительной степени сформировавшегося под влиянием гельминтов, причем человеческие популяции с самой большой паразитарной нагрузкой оказались также больше всего генетически предрасположенными к развитию аллергии, астмы, воспалительных заболеваний кишечника и, возможно, аутоиммунных заболеваний.

В связи с этим возник один щекотливый вопрос.

Эпидемия астмы началась среди людей, которые с генетической точки зрения были меньше всего подвержены развитию аллергии. К числу этих людей относились главным образом европейцы из более высоких широт, где паразиты хотя и присутствуют, но в прошлом их там было меньше, чем в регионах с теплым климатом. Увеличение количества проблемных генов в группах населения, в большей степени подверженных воздействию паразитов и патогенов, в духе «это в твоих генах» объясняло тот тревожный факт, что среди детей иммигрантов, недавнее эволюционное прошлое которых прошло в тропиках, часто бывает более высокий уровень аллергии в таких странах, как Австралия, Соединенные Штаты Америки и Великобритания[187]187
  P. N. Le Souëf, P. Candelaria, J. Goldblatt. “Evolution and Respiratory Genetics”. European Respiratory Journal 28, № 6 (2006).


[Закрыть]. Дети иммигрантов не только чаще контактировали с тараканами и клещами в силу социально-экономических реалий; генетически усиленная противогельминтная защита делала их более подверженными чрезмерной реакции на эти белки.