Таким же образом муравьи, зараженные микроскопическим грибом с труднопроизносимым названием Ophiocordyceps unilateralis, превращаются в зомби, покидают муравейник, взбираются по стеблям растений на определенную высоту, вцепляются мандибулами в стебель и там умирают. А гриб, захвативший контроль над ними, получает возможность размножаться и расти.
Вероятно, наши кишечные бактерии менее авторитарны и пользуются другими методами, чтобы влиять на наш образ жизни. Но с недавних пор стало известно, что они могут оказывать воздействие на нейромедиаторы в наших нервных сетях. Присутствие или отсутствие, избыток или нехватка определенных бактерий сказываются, например, на выработке гормонов, участвующих в нашей системе внутреннего подкрепления, то есть на нашем удовольствии; влияют на наши тревоги, депрессии, наши зависимости от алкоголя, сахара или джанкфуда, а возможно, и на уровень агрессии по отношению к себе или окружающим. Словом, они в силах вызвать у нас поведение, выходящее за рамки нормы, в том числе и суицидальное.
Также известно, что не все мы одинаково склонны к зависимостям. Некоторые легко от них избавляются, в то время как другие склонны к рецидивам. О чем это говорит? О силе воли? Или о силе полезных бактерий?
Мне известны случаи, при которых одна зависимость сменяется другой: бывший алкоголик начинает объедаться, бывший профессиональный спортсмен уходит в пучину наркотиков или алкоголя, бывший обжора становится заядлым курильщиком. Они неисправимы? Или проблема заключается в нейромедиаторах, которым по неизвестным еще причинам нужна дополнительная стимуляция, гормональная или бактериальная, для того, чтобы обеспечивать нормальное самочувствие? В свете последних открытий более чем вероятно, что присутствие или отсутствие в микробиоте определенных бактерий заставляет некоторых людей нуждаться в повышенной стимуляции системы внутреннего подкрепления. Они становятся зависимыми.
В таком случае что в нашей воле? Хоть я и убежден в том, что бактерии играют значительную роль в формировании нашего поведения, я все же не считаю, что состав микробиоты в силах «обнулить» следы нашего жизненного опыта, нашу психологическую устойчивость, нашу свободу воли. Однако, изменяя микробиоту, можно многое корректировать.
В эпоху, когда интерферон был единственным средством против гепатита C, один из пациентов неожиданно меня оскорбил, а уже на следующий день он извинился, объяснив свою реакцию одним из побочных эффектов лекарства, которое я ему прописал. Возможно, его слова были правдой: известно, что интерферон может даже подтолкнуть к самоубийству. Однако я не счел извинение достаточным, перенаправил этого пациента своему коллеге и больше не консультировал его.
И это важный вопрос: до какого предела бактерии и микробы могут служить оправданием нашему поведению? Он может показаться абсурдным, однако в свете последних открытий, которым и посвящена эта книга, я всерьез им задаюсь.
С учетом того, что теперь нам известно, я не уверен, что сегодня извинения того пациента показались бы мне неубедительными…
Глава 2Голобионт
Меня чрезвычайно интересуют взаимоотношения между нами и нашими бактериями. Проведенные мной лабораторные исследования подтверждают, что мы живем в симбиозе с бактериями. Стремясь понять закономерности этого отлаженного взаимодействия, я обратил свое внимание к истокам жизни на Земле. То, что я узнал, меня ошеломило.
Вообще, первые формы жизни возникли на Земле 4,5 миллиарда лет назад. Но первая клетка, от которой произошли все клетки, существующие на нашей планете сейчас, и которая называется Последний универсальный общий предок (или LUCA от англ. Last Universal Common Ancestor), появилась 3,8 миллиарда лет назад. Это общий предок бактерий, растений, насекомых, птиц, людей…
В XVII веке ученые, только начавшие использовать микроскопы, открыли в живых клетках ядро, которое очень скоро было признано центральным элементом клеток. По наличию или отсутствию ядра живые организмы разделили на две группы. На прокариот, одноклеточных живых организмов, у которых отсутствует ядро, а ДНК находится в цитоплазме клетки (полужидкая внутренняя среда, в которой находятся органоиды клетки), – это случай бактерий. И на эукариот, то есть всех остальных живых существ, которые состоят из одной или многих клеток, обладающих ядром, содержащим ДНК, иначе говоря, генетический код организма.
Наука продолжала двигаться вперед. В 1970-х годах исследователи узнали о существовании бактерий, способных жить в экстремальных условиях: при температуре выше 100 °C, ниже 0 °C, в среде, обогащенной соединениями серы, и даже в Мертвом море, которое и было названо так потому, что жизнь там считалась невозможной. Из-за суровых условий, в которых встречались эти бактерии, их назвали экстремофилами (то есть «любящими экстремальные условия»). Позже предположили, что эти бактерии могли находиться у истоков жизни, и их окрестили архебактериями (то есть первыми, древними, бактериями).
Прогресс в сфере молекулярной биологии позволил изучить их ДНК. Было замечено, что эти «бактерии» на самом деле куда ближе к нашим собственным клеткам, к клеткам эукариотных организмов, чем к настоящим бактериям: белками, которые они производят, ферментами, которые они используют для восстановления своей ДНК. В связи с этим архебактерии перестали считаться бактериями. С тех пор их называют археями.
Сходство архей с нашими клетками заставило специалистов вернуться к вопросу о развитии жизни на Земле. По всей очевидности, события разворачивались в двух направлениях: от бактерий происходили другие бактерии, а вот некоторые из архей развивались до тех пор, пока не «произвели» многоклеточные организмы, в том числе и нас, в то время как другие так и остались археями.
Археи обладают еще одной особенностью: они представлены в нашей микробиоте, при этом они так схожи с нашими собственными клетками, что не вызывают никаких заболеваний, в то время как некоторые бактерии способны стать причиной болезни. Конечно, археи производят метан, излишки которого могут вызвать запор, но в то же время они могут защитить нас от артериосклероза. Ничто, как я обычно говорю, не делится на черное и белое.
Звездные войны
На этом наша история с бактериями не заканчивается. По всей видимости, они сыграли огромную роль в развитии жизни на планете. Тут следует рассказать о неком явлении, которое называется эндосимбиоз. Эндосимбиоз – это взаимовыгодное сосуществование организмов, при котором один организм обитает внутри другого.
Я объясню. В определенный момент бактерии проникли в клетки архей или других чуть более развитых существ. Мы не знаем, когда и каким образом произошел этот поворотный момент в развитии жизни на планете, но у нас есть доказательства, что он действительно имел место. Потому что – и это самое удивительное – клетки всех эукариот содержат структуры, производные от бактерий, так сказать, кусочки бактерий: это митохондрии животных и хлоропласты растений. Роль митохондрий и хлоропластов трудно переоценить: именно благодаря этим структурам мы используем кислород, без которого не можем жить.
Мы больше чем симбионты: мы голобионты, надорганизменные симбиотические образования, состоящие одновременно из себя самих и из организмов, которые нас населяют. Мы объединяем в себе наши собственные качества и качества этих организмов. Мы переплели свою ДНК с их. Мы в каком-то смысле бактериальные существа, поскольку без элементов бактерий, которые присутствуют в наших клетках, мы не смогли бы дышать, а следовательно, и жить. Мы неразрывно связаны с бактериями, которые не просто обитают в нас, но являются частью самого нашего существа.
Ключевые действующие лица саги «Звездные войны» никогда не появляются на экранах: они микроскопические. Это мидихлорианы. Они живут в симбиозе со всеми живыми существами Галактики, обитая в их клетках и обеспечивая им контакт с Силой. Чем больше в живом существе мидихлориан, тем выше его способность использовать эту Силу. Обладание более чем 20 000 мидихлориан на клетку позволяет стать джедаем. Гадаете, как образовано слово «мидихлорианы»? Это не что иное, как совмещение двух куда более распространенных слов:
«митохондрия» и «хлоропласт»!
О том, что касается Силы, нам, несомненно, предстоит еще многое узнать. Наши бактерии дают нам возможность жить. Они являются – и вы скоро это увидите – дирижерами нашего оркестра эмоций, поведения, наших заболеваний. А что, если они находятся у истоков некоторых из наших талантов, у истоков нашей индивидуальности? Наших сильных и наших слабых сторон? Найдем ли мы когда-нибудь подтверждения, что пианист стал виртуозом потому, что этому способствовали его бактерии? Я близок к тому, чтобы считать это возможным.
Кто я?
На протяжении веков наука хотела искусственно отделить нас от наших бактерий. Сегодня очевидно, что это невозможно.
Точно так же медицина, в частности психиатрия, возвела «мозгоцентризм» в догму: было принято решение о том, что мозг управляет всем организмом и контролирует все его системы, то есть, чтобы вылечить пациента от психиатрических или психологических расстройств, достаточно воздействовать на его мозг.
Последние продвижения в изучении микробиоты показывают, что все не так просто. Повреждения мозга действительно сказываются на всех системах организма. Однако теперь мы знаем, что от состояния микробиоты также зависит очень многое, в том числе и функционирование мозга. Например, выращенные в лаборатории мыши, лишенные микробиоты, подвержены стрессу больше, чем «нормальные» особи. Я продолжу приводить примеры. Так, мы находим «нормальным», что человек, заболевший раком, чувствует усталость и депрессию. Но отчего это происходит? Только потому, что рак – это грустно, или потому, что рак является воспалением, влияющим на весь организм, в том числе и на мозг? Именно по этой причине любая инфекция вызывает чувство усталости и влияет на настроение и эмоции… независимо от того, воздействует ли она на мозг напрямую.