H. pylori, который обитает в желудке вашей матери, скорее всего, соответствует вашим генетическим характеристикам в большей степени, чем штамм какого-нибудь незнакомца.
Почему это важно? Потому, что, если вы носитель собственной «расы», есть вероятность, что она менее патогенна. Возможно, при этом формируется более тесный симбиоз и увеличивается взаимная выгода. Например, Мария Домингес-Белло обнаружила, что штаммы американских индейцев гораздо менее вредоносны по сравнению со штаммами из Старого Света. А в случае венесуэльского племени варао (в кишечнике 99% его членов есть паразиты) носители H. pylori демонстрируют также повышенный пищевой статус по сравнению с теми, у кого этой бактерии нет[353]. По каким-то причинам, которых ученые еще не понимают, присутствие H. pylori пошло им на пользу. Может, это отчасти объясняется тем, что уникальный штамм H. pylori, живущий только у американских индейцев, прошел вместе с ними процесс коэволюции и благодаря этому соответствует их желудкам?
«Никто не знает», — говорит Блейзер. А тем временем по непонятным причинам штаммы, завезенные из Африки и Европы, вытесняют местные штаммы, присутствующие в желудках обитателей Южной Америки[354]. Возможно, они более агрессивны. Привозные штаммы приводят к вымиранию штаммов американских индейцев.
В области паразитологии существует старое эмпирическое правило: паразиты, которые переходят от родителя к потомству, приносят больше пользы, чем паразиты, которые передаются по горизонтали. Согласно этой точке зрения, если текущий хозяин нужен паразитам для размножения, с тем чтобы они могли найти дом для своего потомства, тогда их интересы совпадают с интересами хозяина.
С другой стороны, если паразит передается по горизонтали через других людей, тогда его интересы не соответствуют интересам хозяина. В действительности горизонтальный способ передачи может дать толчок развитию противоположных качеств, например способности микроба проникать в организм хозяина. Для таких паразитов, к числу которых относятся возбудители большинства так называемых болезней толпы, вы выступаете только в качестве пищи. Они не заинтересованы в сохранении вашей жизни.
H. pylori может распространяться обоими способами, но на протяжении большей части эволюции человека эта бактерия, по всей вероятности, передавалась от матери к ребенку, что подразумевало применение правил вертикальной передачи. На определенном уровне интересы H. pylori совпадали с интересами хозяина. Однако H. pylori — лишь один из многих микроорганизмов, передающихся по вертикали. Мы получаем в наследство целый мир микробов от своих родителей, братьев и сестер, а также более широкого окружения. Блейзера и других ученых беспокоит, что мы нарушили эту малоизученную экосистему и это нарушение усугубляет заболевания современности.
Микробное сообщество, которое называют также человеческой микробиотой или микробиомом, — тема следующей главы.
Глава 9. Нарушение, затронувшее все сообщество
В эволюции человека (микробной эволюции) есть одна область, которая, по всей вероятности, расширяется очень высокими темпами, по мере того как в обществе происходит трансформация социально-экономического статуса и культурных норм, перераспределение населения в процессе миграции из сельских в городские районы, модификация структуры потребления продуктов питания, а также изменение нашей подверженности воздействию ксенобиотиков, начиная с антибиотиков, которые мы принимаем сознательно, и заканчивая различными потенциально токсичными веществами, которые мы неумышленно или намеренно поглощаем.
* * *
Представьте себе три группы людей: члены одной группы живут на улице в большой беспорядочной толпе; члены второй группы живут в помещении все вместе, а члены третьей группы также живут в помещении, но каждый из них изолирован в небольшой комнате и регулярно принимает антибиотики.
А теперь ответьте на следующий вопрос: какая группа самая здоровая? Если вы считаете, что последняя (именно эта ситуация напоминает современный урбанизированный образ жизни), вы ошибаетесь. Самые здоровые люди входят в состав первой группы, члены которой живут в условиях, больше всего напоминающих жизнь до промышленной революции.
Ученые провели этот эксперимент не с людьми, а со свиньями[356]. Имке Малдер и Дениз Келли из Абердинского университета в Шотландии выращивали три группы свиней: одну вне помещения в грязи, вторую в помещении, а третью также в помещении, но животных этой группы содержали по отдельности и постоянно давали им антибиотики. Ученые обратили внимание на три основных различия между этими группами. Во-первых, у животных из третьей группы чаще активировались гены, отвечающие за воспаление. Во-вторых, у них было больше потенциально патогенных бактерий — микробов, которые могли вызвать различные заболевания.
И в-третьих, жившие на открытом воздухе животные, иммунный профиль которых больше всего тяготел к толерантности, были носителями совершенно иного сообщества микробов. Более трех четвертей бактерий, обитавших в уличных свиньях, относились к числу лактобактерий. Напротив, в промежуточной группе только 13% бактерий относились к этому семейству. Что касается тех животных, которые получали антибиотики и жили в изоляции, у них на лактобациллы приходилось всего 3,6% кишечных микробов.
Мы уже неоднократно обсуждали идею, что гены не определяют судьбу и что одной только генетикой нельзя объяснить аллергические и аутоиммунные заболевания. Здесь же мы видим, что микробные сообщества могут повлиять на судьбу посредством экспрессии генов, а воздействие самой окружающей среды определяет структуру этих сообществ. Создается впечатление, что среда обитания может оказывать влияние на наше здоровье посредством засеивания нашего микробного органа.
В октябре 2010 года я побывал в Майами на конференции «Полезные микробы», организованной Американским обществом микробиологов. Не так давно большинство практикующих врачей восприняли бы само это словосочетание как оксюморон. В прошлом было принято считать, что микробы коварны и смертоносны, что они приводят к огромным человеческим страданиям и сдерживают развитие человечества. Из всего этого следовало, что хороший микроб — это мертвый микроб.
Тем не менее первые охотники за микробами из XIX столетия не всегда разделяли эту точку зрения. В частности, российский ученый Илья Мечников, который впервые описал клеточноопосредованный иммунитет (белые кровяные клетки, уничтожающие чужеродные тела) и получил за свою работу Нобелевскую премию 1908 года, был одержим бактериями, которые, как он считал, улучшают здоровье человека. Эта одержимость отчасти проистекала из наблюдений Мечникова относительно того, что болгары и некоторые русские живут необычно долго и при этом они постоянно пьют сквашенное молоко. Он проанализировал этот напиток, выделил бактерии, вырабатывающие молочную кислоту, и начал отстаивать идею о необходимости их намеренного приема. В наши дни Мечникова часто называют отцом пробиотиков.
Одновременно с созданием микробной теории ботаники изучали отношения сотрудничества, лежащие в основе значительного сегмента растительной жизни. Большинство растений выращивают на своих корнях специальные грибы, которые обеспечивают их таким важным питательным веществом, как фосфор. Это взаимодействие получило название «микориза». Бобовые (горох, фасоль, люцерна и другие важные культуры) используют клубеньковые бактерии для получения азота. Именно для обозначения таких взаимоотношений немецкий ботаник Генрих Антон де Бари изобрел в 1879 году термин симбиоз: «совместная жизнь не похожих друг на друга организмов».
Таким образом, изучение сотрудничества между различными формами жизни получило мощный старт. Однако впоследствии (возможно, потому, что уничтожение микробных монстров приносило больше славы, чем поиск союзников) изучение микробов, которые делают людей здоровыми, оставалось невостребованным, во всяком случае в медицинских кругах. В наши дни ситуация меняется, отчасти в связи с появлением таких проблем, как устойчивость к антибиотикам и дегенеративные воспалительные заболевания. В связи с этим изучение симбиоза человека и микроба идет весьма активно.
Конференция «Полезные микробы» проходит на первом этаже изысканного отеля в центре Майами. В большом конференц-зале царит возбужденная бунтарская атмосфера. Если бы присутствующие протестовали возле штаб-квартиры сторонников микробной теории (при условии существования такого места), они держали бы в руках таблички «Нет войне между человеком и микробами: наша сила в единстве» или «Уважай своего симбионта» — все это было в заголовках статей, опубликованных в последнее время ведущими учеными в крупных журналах.
Это восстание сделала возможным новая, усовершенствованная и дешевая технология. Немногим более десяти лет назад ученые изучали микробы главным образом посредством их выращивания. Таким образом, исследовать можно было только те микробы, которые вы смогли вырастить, — малую долю от общего разнообразия микроорганизмов, населяющих человеческий организм. Однако новые методы позволяли отказаться от выращивания и напрямую изучать микробы, обитающие в организме человека, а также их деятельность посредством «снятия отпечатка» с их ДНК. Избавившись от необходимости выращивать микробы, мы наконец получили возможность увидеть их достаточно четко. И увидели нечто сравнимое с тем, что открылось Галилео Галилею в XVII столетии, когда он направил свой телескоп в небо. Подобно тому как мы вращаемся вокруг Солнца, а не наоборот, все более очевидным становится то, что не микробы «вращаются вокруг нас», а мы вокруг них.