Разумеется, даже у самых нездоровых людей имеется хоть какая-то микрофлора. За всю историю человечества лишь один-единственный человек прожил всю жизнь, практически не соприкоснувшись с микробами. Этим человеком стал мальчик, который с самого рождения жил внутри пузыря в Хьюстонской больнице. Дэвид Веттер, получивший в СМИ прозвище «Мальчика в пузыре», страдал от тяжелого комбинированного иммунодефицита (ТКИД): это означало, что его организм был совершенно неспособен защищать себя от патогенов. До его появления на свет родители Дэвида уже потеряли первого сына, пораженного той же генетической болезнью, но врачи убедили их, что вот-вот будет изобретено лекарство от нее, и мать Дэвида решилась забеременеть снова.
Дэвид появился на свет в 1971 году при помощи кесарева сечения и сразу же был помещен в стерильный пластиковый пузырь. К нему прикасались в пластиковых перчатках, кормили стерилизованной смесью для младенцев. Он никогда не знал ни запаха материнской кожи, ни прикосновения отцовской руки. Он играл с другими детьми только через пластиковую перегородку, которая мешала обмениваться игрушками и заглушала смех. Чтобы Дэвид мог покинуть стерильный пузырь, ему необходимо было пересадить костный мозг его старшей сестры. Врачи надеялись, что это поможет «завести» его бездействующую иммунную систему и избавить его от врожденной болезни. Однако выяснилось, что сестра – неподходящий донор для трансплантации. Дэвид был обречен на пожизненное заточение внутри пузыря.
Несмотря на страшный диагноз, Дэвид, живя под защитой своей капсулы, оставался относительно здоровым и ни разу ничем не болел до самой смерти, наступившей в возрасте 12 лет. Любопытно, что при чрезвычайно плохой пространственной памяти он обладал повышенной чувствительностью к ходу времени – вероятно, потому, что перед его мозгом почти никогда не ставилась задача ориентироваться в пространстве – только во времени. Было проведено множество исследований физического и психического здоровья Дэвида, однако уже имевшиеся сведения о пользе микрофлоры, то есть о ее роли в синтезировании витаминов, так и не пополнились новыми данными, и сам факт безмикробного существования мальчика не был изучен должным образом. В конце концов, в отсутствие подходящего донора, врачи решили, несмотря на риски, пересадить ему костный мозг сестры. Через месяц после операции Дэвид скончался от лимфомы – рака иммунной системы. Этот рак был вызван вирусом Эпштейна – Барр, который таился в костном мозге его сестры и, не замеченный докторами, был занесен в организм Дэвида.
Невзирая на все старания врачей уберечь Дэвида от любых микробов, с самого рождения его кишечник постепенно заселяло все больше и больше видов бактерий. Конечно, врачи знали об этом (ведь они периодически проверяли фекалии Дэвида на наличие микроорганизмов), однако та простая колония кишечных бактерий, которую он приобрел, похоже, не причиняла ему никакого вреда. Если бы организм Дэвида был действительно безмикробным, то следователь, присутствовавший при вскрытии его тела, наверняка заметил бы ненормальные пропорции пищеварительной системы. Первый отдел толстой кишки – слепая кишка, к которой прикреплен аппендикс, – по размерам напоминал бы не теннисный, а футбольный мяч. Складчатая поверхность тонкой кишки, скорее всего, имела бы значительно меньшую площадь, чем обычно, и к ней подходило бы гораздо меньше кровеносных сосудов. В действительности же пищеварительный тракт Дэвида выглядел так же, как у нормальных детей.
Желудочно-кишечные деформации типичны для безмикробных лабораторных животных, хотя конкретные причины этого до сих пор неизвестны. Одна исследовательница рассказывала мне, что, когда она впервые препарировала безмикробную мышь, ее ужаснул размер слепой кишки: она занимала почти всю брюшную полость животного. Лишь потом она узнала, что у всех безмикробных мышей слепая кишка гипертрофирована. Их иммунная система тоже сильно отличается от иммунной системы нормальных мышей: складывается впечатление, что после рождения их организм так и не созревает. Тонкая кишка млекопитающих, колонизованных нормальной микрофлорой (в том числе людей), обычно испещрена пучками клеток – так называемыми пейеровыми бляшками, которые работают как своего рода пограничные КПП. Каждый такой «пункт досмотра» представляет собой ряд крошечных «центров оценки», куда все проходящие мимо «не свои» частицы попадают для «собеседования» с иммунными клетками: те «допрашивают» пришельцев об их намерениях и «цели поездки». Если кто-то из чужаков вызывает у «пограничников» подозрения, они начинают охотиться за другими подобными «подозреваемыми», проникшими в кишечник или даже в прочие части тела. Но в организме безмикробных животных этих «погранзастав» слишком мало, а стоящие там «солдаты» слишком плохо обучены и медлительны: они даже не успевают оповестить товарищей на других КПП о злостных нарушителях границы. С такой иммунной системой животное подвергается крайне высокому риску заражения – если только не живет внутри безопасного пузыря. И действительно, если подопытных безмикробных животных выпускают на волю из стерильных капсул, они быстро подхватывают инфекцию и погибают.
Совершенно ясно, что микрофлора оказывает сильнейшее влияние на развитие иммунной системы, резко повышая ее способность бороться с болезнями. С нормальными морскими свинками, если инфицировать их бактериями шигеллами (которые у людей вызывают понос), ничего не случается, а вот безмикробные морские свинки неизбежно умирают. Но если заселить кишечник морской свинки хотя бы одним видом нормальных кишечных микробов, уже одно это защитит ее от смертоносного действия шигеллы. Однако такой эффект можно наблюдать не только на примере животных, лишенных микрофлоры. Если животным дают антибиотики, нарушающие нормальный баланс микрофлоры, это тоже приводит к учащению инфекций. Например, после приема антибиотиков мыши уже не могут побороть вирус гриппа, если его вводят через носовое отверстие. Они заболевают, тогда как мыши, не получавшие антибиотиков, остаются здоровыми. Дело в том, что иммунные клетки и антитела, которые выявляют патогены, подлежащие уничтожению, после курса антибиотиков перестают вырабатываться в тех количествах, которые необходимы, чтобы помешать инфекции расползтись и попасть в легкие.
Это кажется очень странным: ведь антибиотики придумали для того, чтобы лечить инфекции, а не вызывать их. Однако хотя антибиотики и способны исцелить организм от какой-то одной инфекции, они не в силах защитить его от других. Лежащее на поверхности объяснение заключается в том, что, оставшись без микробов-защитников, организм становится уязвимым для атак болезнетворных микробов. Но антибиотики редко уменьшают численность имеющихся в организме защитных микробов; чаще они меняют соотношение разных видов микробов. Похоже, все решает пропорция разных представителей микрофлоры.
Первая линия обороны в кишечнике – это толстый слой слизи. В непосредственной близости от клеток, выстилающих стенки кишечника, слизь свободна от всяких микробов, но во внешнем слое обитает множество представителей микрофлоры. Такой антибиотик, как, например, метронидазол, убивает только анаэробных бактерий – тех, которые не переносят кислорода. Подобное изменение состава микрофлоры меняет поведение иммунной системы в целом. Деятельность оставшихся в живых микробов вступает в конфликт с работой тех биохимических соединений, которые производят белок муцин – слизистый секрет для защитного слоя в нашем кишечнике – на основе информации, записанной в человеческих генах. Если этот слой становится тоньше, то всевозможным микробам проще подобраться к стенкам кишечника. Когда они или их химические компоненты «перелезут через забор» и проникнут в кровоток, иммунная система мобилизует свои резервы.
