Развитию микробной теории помешала другая распространенная и казавшаяся в то время убедительной теория: самопроизвольного зарождения жизни. Считалось, что жизнь может возникать из неживых материалов: черви самозарождаются из почвы, личинки – из мяса, и все это происходит с такой же легкостью, как на лепестке появляется капля росы. С точки зрения этой теории на микроорганизмы – при всех их различиях при разных заболеваниях – можно было не обращать внимания. Наоборот, их можно было считать не причиной, а результатом болезни, очередным симптомом, вроде сыпи или нагноения.
Прошло еще почти двести лет, прежде чем все элементы головоломки сложились в цельную картину – современную теорию инфекционных заболеваний.
В 1847 году венгерский врач Игнац Земмельвейс представил свое новаторское исследование лихорадки у детей, показав, что смертность новорожденных уменьшается в разы, если врач стерилизует руки между вскрытием и родовспоможением. Но коллеги Земмельвейса высмеяли его открытие, он потерял свою должность в акушерской клинике Вены и в конечном итоге оказался в психиатрической лечебнице, где его били и где он – ирония судьбы! – вскоре подцепил какую-то смертельную инфекцию.
Через семь лет после открытия Земмельвейса английский врач Джон Сноу обнаружил, что холера распространяется с питьевой водой, а вовсе не посредством “миазмов”, как считалось ранее. Сноу, проследил происхождение вспышки холеры в Лондоне, и эти поиски привели его к водоразборной колонке на Брод-стрит. Колонку закрыли, хотя – бюрократия всегда и везде бюрократия – произошло это уже в самом конце эпидемии. Позднее специальный комитет отверг все теории Сноу, заявив, что “невозможно сомневаться” в том, что вспышки холеры вызываются миазмами
[101]
. Французский химик и микробиолог Луи Пастер предложил механизм, который объяснял все предыдущие наблюдения. В 1859 году Пастер показал, что стерильный питательный бульон в герметичной колбе не может самопроизвольно генерировать жизнь: микробные колонии начали расти, только когда герметичность была нарушена и в колбу попал содержащий микроорганизмы воздух, – этот эксперимент дал нам микробную теорию болезней.
В 1865 году, познакомившись с трудами Пастера, британский хирург Джозеф Листер разработал антисептические методы, которые резко увеличили вероятность выживания его пациентов и в сочетании с антибиотиками – они будут открыты только в первой половине XX века – по сути, сделали возможной современную хирургию.
В 1877 году Роберт Кох впервые сформулировал правила, позволяющие связать конкретного микроба с конкретным заболеванием. Идея немецкого бактериолога заключалась в том, что для того, чтобы доказать микробную природу заболевания, нужно выделить микроорганизм, который всегда присутствует у больных и отсутствует у здоровых людей. После этого нужно вырастить чистую культуру “подозреваемого” микроба и использовать образец этой культуры, чтобы заразить здорового человека. Затем, для окончательной уверенности, следует взять образец у этого нового зараженного и вырастить из этого образца новую культуру, которая совпадала бы с исходным микробом.
Если вы можете подтвердить микробную природу болезни в соответствии со всеми правилами Коха, это неоспоримое доказательство. Но это не так-то легко сделать. Даже если вам удастся найти добровольцев, готовых заразиться, невозможно найти университет, наблюдательный совет которого разрешил бы вам такой эксперимент. Вот почему такое значение имеют современные технологии секвенирования ДНК. Они позволяют открыть множество обитающих в нас микроорганизмов без того, чтобы подвергать опасности добровольцев или выращивать культуры в пробирке.
5. Как взломать микробиом?
Учитывая все, что наш микробиом делает с нами и для нас, хочется спросить: можем ли мы создать с его помощью улучшенную версию самого себя?
Мы просто обязаны это сделать. Ведь мы постоянно изменяем свой микробиом. Если вы меняете соотношение растительной и животной пищи в своем рационе, уменьшаете или увеличиваете потребление алкоголя, то тем самым вы уже его изменяете. Вы меняете свой микробиом, даже когда пользуетесь антибактериальным мылом или проходите курс лечения антибиотиками.
Но что, если делать это целенаправленно? Какой могла бы быть ориентированная на микробов медицина?
Попробуйте думать о микробиоме как о собственном газоне
[102]
. Пусть это будет нормальный, здоровый газон, с некоторым даже разнообразием – допустим, помимо травы, на нем растет немного клевера. Чтобы поддерживать газон в порядке и чтобы травы было больше, чем клевера, вы решите внести удобрение.
И здесь на сцене появляются пребиотики.
Пребиотики
Вполне возможно, что вы никогда о них не слышали, но пребиотики – это те же удобрения для ваших микробов: они обеспечивают последних необходимыми питательными веществами, которые благоприятствуют определенным видам. В основном пребиотики – это растворимые углеводы, такие как фруктаны (например, инулин, лактулоза и – вкусное название! – галактоолигосахарид), входящие в состав некоторых фруктов и овощей. Эти углеводы ферментативно расщепляются бактериями толстого кишечника, такими как Ruminococcus gnavus, с образованием короткоцепочечных жирных кислот наподобие бутирата, которые обеспечивают питание клеток оболочки кишечника
[103]
. Считается, что, стимулируя развитие полезных микроорганизмов, пребиотики воспроизводят некоторые преимущества естественной диеты с высоким содержанием клетчатки, похожей на диету наших предков.
К сожалению, единого определения пребиотиков не существует. Согласно Международной научной ассоциации по пробиотикам и пребиотикам, пребиотики – это “неперевариваемые вещества, которые обеспечивают благоприятное физиологическое действие на организм хозяина путем селективного стимулирования преимущественного роста или активности ограниченного числа бактерий, присущих данному организму”
[104]
.
Было выполнено несколько рандомизированных контролируемых клинических испытаний
[105]
пребиотиков (подобные исследования дают самые надежные результаты), и эти испытания показали определенный успех при лечении болезни Крона
[106]
, запора
[107]
, резистентности к инсулину
[108]
. Однако большинство клинических исследований на сегодняшний день еще находятся на стадии доказательства безопасности, и число участников обычно слишком мало, чтобы делать достоверные выводы.
