Какими бы ни были родительские инстинкты того или иного вида, наделение потомства подходящим набором микробов, которые помогут в дальнейшей жизни, – едва ли не общепринятый в животном мире ритуал. Уже сама его распространенность свидетельствует об эволюционных преимуществах совместного существования с микробами. Если обычай обмазывать яйца экскрементами и внутриутробное поглощение бактерий стали нормой, значит, они сложились в процессе эволюции. Стало быть, это помогает выживанию и улучшает репродуктивные способности тех особей, которым такие обычаи присущи. Как обстоит дело у нас, людей? Известно, что наша микрофлора приносит нам пользу, но как именно мы передаем детям посевной материал для их собственной колонии микробов?
В первые часы после появления на свет младенец перестает быть существом преимущественно «человеческим» и становится существом преимущественно «микробным» – по крайней мере, если исходить из количества клеток. Пока плод находится в мешке с амниотической жидкостью в утробе матери, он защищен от микробов внешнего мира, – в том числе и от материнских. Но как только околоплодные воды отходят, начинается процесс колонизации. Выходя на свет из тела матери, ребенок проходит сквозь строй микробов. Правда, выражение «проходить сквозь строй» – не слишком удачная метафора: ведь микробы, с которыми встречается малыш, – не враги ему, а друзья. Лучше назвать это обрядом посвящения «в люди»: проходя через материнские родовые пути, почти стерильный плод вымазывается вагинальными выделениями, богатыми «человеческими» микробами.
Почти выбравшись наружу, он получает еще одну порцию микробов. Сколь бы неприятным это ни казалось, заглатывание фекальных микробов в младенчестве происходит не только у коал. Во время родов гормоны, провоцирующие схватки, и давление опускающегося в родовые пути младенца заставляют большинство рожениц испражняться. Дети обычно рождаются головой вперед и лицом к материнскому анальному отверстию, и некоторое время их голова и рот остаются рядом с ним, пока мать дожидается следующей схватки. Возможно, вы сморщитесь от отвращения, но знайте: это хорошее начало. С первых минут после рождения этот первый мамин «подарок» – покров из вагинальных и фекальных микробов – становится простым и надежным «защитным костюмом» для новорожденного.
Такое начало, вероятно, имеет «приспособительный» смысл. По всей видимости, не так уж плохо, что анус расположен в непосредственной близости от влагалища и что гормоны, вызывающие сокращения матки, аналогичным образом действуют и на задний проход. Возможно, об этом «позаботился» естественный отбор, поскольку это полезно для ребенка (во всяком случае, вреда от этого явно меньше, чем пользы). Приобретая набор микробов – и их генов, которые имеют большой «стаж работы» в союзе с геномом матери, – ребенок получает отличные стартовые условия.
Сравнение образцов кишечных микробов грудного младенца с образцами микробов, взятых из влагалища, из кала и с кожи матери и с кожи отца, показало, что виды и штаммы, присутствующие в кишечной колонии новорожденного, ближе всего к видам и штаммам в колонии материнского влагалища. Большинство составляют виды, относящиеся к родам лактобацилл и превотелл. Эти вагинальные микробы – довольно обособленная группа (они гораздо менее разнообразны, чем бактерии, живущие в материнском кишечнике), но, по-видимому, им отведена особая роль в работе развивающегося пищеварительного тракта новорожденного. Там, где есть лактобациллы, нет места патогенам. Никаких клостридий диффициле, никаких псевдомонад, никаких стрептококков: эти вредные бактерии не могут прижиться в организме, потому что их моментально атакуют лактобациллы. Последние относятся к группе молочнокислых бактерий, куда входят и виды, которые превращают молоко в простоквашу или йогурт. Молочная кислота (та, что придает свернувшемуся молоку кисловатый вкус) создает среду, враждебную для других бактерий, а лактобациллы к тому же вырабатывают собственные антибиотики. Выделяя эти белки – так называемые бактериоцины, – молочнокислые бактерии убивают патогены, соперничающие с ними за «кормушку» в прекрасном и еще почти не заселенном жилище – кишечнике новорожденного ребенка.
Но почему микробы, колонизующие кишечник младенцев, больше похожи на влагалищную, а не на кишечную микрофлору матери? Если кишечные микробы поселяются внутри нас для того, чтобы помогать нам переваривать пищу, разве не лучше было бы сразу обзавестись именно ими? Врачи, да и многие женщины прекрасно осведомлены о том, что во влагалище обитают лактобациллы (небольшое количество живого йогурта с давних пор служило домашним средством от молочницы – дрожжевой инфекции). Часто можно услышать мнение, будто молочнокислые бактерии служат для защиты влагалища от инфекций, однако, хотя они действительно способствуют этому, их главная цель состоит в другом.
Живущие во влагалище лактобациллы питаются молоком. Сахар, который содержится в молоке, – лактозу – они превращают в молочную кислоту, попутно вырабатывая для себя энергию. Младенцы тоже питаются молоком и превращают молекулы лактозы в более простые молекулы – глюкозу и галактозу, которые всасываются в кровь через тонкий кишечник и затем преобразуются в энергию для ребенка. Но та лактоза, которая «проскакивает» через тонкий кишечник, не успев перевариться, тоже не пропадает даром. Она отправляется к молочнокислым бактериям, ждущим ее в толстой кишке. Следовательно, молочнокислые бактерии, которые малыш получает в родовых путях, находятся там вовсе не для защиты материнского влагалища, а для передачи младенцу. Быть может, кто-то скажет: ну, это уже слишком – чтобы только ради этого во влагалище постоянно жили молочнокислые бактерии! И все-таки этот орган существует именно для того, чтобы выпускать в мир младенца, причем гораздо чаще, чем принято в наши дни в развитых странах. Влагалище – это «стартовые ворота» для ребенка, и в ходе эволюции оно сформировалось таким образом, чтобы обеспечить ему лучшие условия для забега под названием «жизнь».
Хотя молочнокислые бактерии помогают младенцам в первые дни жизни, позднее им на смену должна прийти кишечная микрофлора, способная справляться с иными задачами. Малышам нужен посев материнской кишечной микрофлоры. Если не считать мимолетного знакомства с фекальными микробами при рождении, дети получают некоторую часть материнской кишечной микрофлоры опять-таки из материнского влагалища. Дело в том, что состав бактериальных сообществ, обитающих во влагалище беременных женщин, отличается от состава колоний во влагалище небеременных. Помимо типичной вагинальной микрофлоры, там появляются некоторые виды, обычно живущие в кишечнике.
Возьмем бактерии Lactobacillus johnsonii. Обычно они живут в тонком кишечнике, где производят ферменты, расщепляющие желчь. Но во время беременности число этих бактерий резко увеличивается как раз во влагалище. Это довольно агрессивная микрофлора, которая выделяет множество бактериоцинов, способных уничтожать опасные бактерии. Таким образом, Lactobacillus johnsonii высвобождают для себя больше места, а потом в больших количествах переселяются в кишечник ребенка.
Во время беременности вагинальная микрофлора меняет состав и становится менее разнообразной. Может показаться, будто бактериальная община сама прореживает свои ряды, готовясь «засеять» младенца первыми и самыми важными в его жизни микробами. В самом начале колонизации детского организма его кишечные микробы довольно разнообразны: к ним относятся и некоторые фекальные (кишечные) бактерии его матери, и представители вагинальной микрофлоры. Но затем эта «коллекция» быстро сокращается: остаются только те бактерии, которые способны переваривать молоко. Рискну предположить, что фекальные виды, полученные малышом от матери, быстро прячутся в «кладовую» аппендикса: там они живут до тех пор, пока не понадобятся организму.
