Если распространить результаты на людей, получается, что многие физиологические и патологические свойства беременности контролируются, по крайней мере частично, микробами, которые обитают в матери и эволюционируют, чтобы помочь ей и себе. Когда во время беременности возникает недостаток еды – так в истории человечества бывало часто, – микробы изменяют обмен веществ женщины, чтобы она получала из пищи больше калорий. И таким способом повышают вероятность появления следующего поколения, которое станет для них новым домом.
Получается, изменениями микробного состава можно отчасти объяснить лишние килограммы, повышенный сахар или глюкозу в крови. Все логично: матери запасают больше энергии, чтобы оптимизировать шансы детей на успешную жизнь.
Одно из последствий этого процесса – развитие у некоторых так называемого сахарного диабета беременных: они не могут справиться с лишним весом без вреда для организма. По большей части болезнь проходит в легкой форме и исчезает сама собой через несколько недель после родов. Некоторым не так везет, и диабет протекает тяжелее. Но для них эксперимент Рут – хорошая новость: когда-нибудь, наверное, мы научимся манипулировать кишечными микробами беременных женщин, чтобы оптимизировать процесс запасания энергии и справиться с диабетом. Например, восстановить собственную микрофлору из первого триместра или, может быть, пересадить микробов от женщин, у которых вообще не было подобного диабета. Или давать матерям пребиотики – пищу, специально подобранную для питания микробов, обитающих в организме. Эти исследования открывают целый мир новых возможностей по обеспечению чуть большей безопасности беременности.
* * *
Пока микробы в кишечнике матери запасают энергию, другая популяция микробов – во влагалище – тоже начинает меняться. Все готовятся к рождению ребенка. Как уже говорилось ранее, женщины детородного возраста носят в себе бактерии, в основном лактобациллы, которые делают среду кислой. Она надежно защищает организм от опасных бактерий, которые боятся кислоты. Кроме того, лактобациллы имеют могучий арсенал молекул, сдерживающих или убивающих другие бактерии.
Во время беременности они процветают и доминируют, вытесняя других обитателей и непрошеных гостей. А все потому, что готовятся к главному событию – родам, которые по большей части происходят на 38-й или 39-й неделе. Пока не известно, что именно запускает этот процесс: почему одна женщина может родить на две недели раньше, а другая – на неделю позже. Я лично подозреваю, что и здесь поучаствовали микробы.
Когда отходят воды, по влагалищу проносится поток жидкости, подхватывая бактерии и вымывая их на бедра женщины. Лактобациллы быстро колонизируют кожу [7, см. с. 105]. Ребенок же по-прежнему находится в утробе и готовится к выходу. По ходу родов схватки усиливаются, заставляя шейку матки полностью раскрыться. И у роженицы, и у младенца выделяется множество гормонов, в том числе адреналин и окситоцин.
Какими бы ни были роды, быстрыми или медленными, стерильный ребенок вскоре вступает в контакт с лактобациллами из влагалища. Эластичное, как перчатка, влагалище касается всех покровов новорожденного, охватывая мягкую кожу. В это время и происходит передача микробов. Детская кожа играет роль губки, впитывая их. Головка лежит лицом вниз и повернута к спине матери, чтобы четко вписаться в родовой канал. Первая жидкость, которую всасывает ребенок, содержит микробы матери, в том числе небольшую часть фекальной массы. Роды – не антисептический процесс, но они проходят подобным образом уже 70 миллионов лет, со времен появления первых млекопитающих.
Родившись, ребенок инстинктивно тянется ртом, полным лактобацилл, к груди матери и начинает сосать молоко. Взаимодействие отлажено идеально: лактобациллы и другие бактерии, производящие молочную кислоту, разлагают лактозу, основной молочный сахар, и вырабатывают из нее энергию. Первой пищей ребенка становится молозиво, содержащее защитные антитела. Тщательно продуманная последовательность действий, включающая в себя влагалище, ребенка, рот, грудь и молоко, гарантирует, что среди первых бактерий в кишечнике новорожденного окажутся виды, способные переваривать молоко. Они вооружены собственными антибиотиками, которые мешают конкурирующим, возможно, опасным бактериям, колонизировать кишечник новороженного. Лактобациллы, доминирующие во влагалище матери незадолго до родов, становятся «фундаментом» для микробных популяций [8], которые приходят вслед за ними. Теперь у ребенка есть все, чтобы начать независимую жизнь.
Грудное молоко, появляющееся несколько дней спустя, приносит новорожденному еще большую пользу. Оно содержит углеводы – олигосахариды, которые ребенок не может переварить. Почему молоко содержит богатые энергией соединения, которые не приносят непосредственной пользы ребенку? Они для микробов. Олигосахариды – пища для некоторых бактерий, в частности Bifidobacterium infantis, еще одного основополагающего вида, обитающего в здоровых детях.
Кроме того, грудное молоко содержит мочевину, один из основных компонентов мочи, которая ядовита для младенцев. Она опять-таки предназначена для питания полезных бактерий – дает им источник азота для производства собственных белков, чтобы им не приходилось конкурировать за азот с самим ребенком. Как умна природа: создала систему, где отходы жизнедеятельности матери используются для стимулирования роста бактерий, полезных для ребенка.
Дети приходят в мир, в котором огромное разнообразие бактерий. Но виды, колонизирующие непосредственно их, встречаются отнюдь не случайно. Продолжая работу сценария, отлаженного тысячелетиями, природа отбирает «хороших ребят», которые выполняют для ребенка важные метаболические функции, помогают развиваться клеткам стенок кишечника и вытесняют «злодеев».
Тем временем кожные бактерии матери неустанно колонизируют ребенка, а с каждым поцелуем он получает еще и микроорганизмы из ее ротовой полости. Когда-то давным-давно матери вылизывали детенышей досуха; многие животные по-прежнему так делают, передавая своих микробов следующему поколению. Но сейчас, когда ребенок рождается из влагалища, его тут же очищают и убирают оболочку, покрывавшую его в утробе. Этот материал, сыровидная смазка, производимая кожей плода, имеет сотни полезных компонентов, в том числе белки, подавляющие определенные опасные бактерии. Поскольку сотрудники больницы торопятся отнести чистенького ребенка к маме для фотографирования, оболочку чаще всего смывают. Оказывают ли они этим услугу ребенку? Никто еще не проводил подробных исследований, но интуиция подсказывает, что сыровидная смазка служит для привлечения полезных бактерий и избавления от потенциальных патогенов.
Первые микробы, колонизирующие новорожденного, запускают динамичный процесс, создавая условия для появления новой микробиоты, похожей на «взрослую». Они активируют гены и строят «ниши» для будущей популяции микробов. Само их присутствие стимулирует кишечник на помощь в развитии иммунитета. Вообще мы рождаемся с врожденным иммунитетом, коллекцией белков, клеток, детергентов и соединений, которые защищают наши покровы, распознавая структуры, характерные для многих видов микроорганизмов. Затем развиваем адаптивный иммунитет, который учится отличать «своих» от «чужих». Наши детские микробы – первые учителя, рассказывающие развивающейся защитной системе, что опасно, а что не очень.
