Безусловно, ни от кого не ускользнул тот факт, что в коровниках есть много других веществ, помимо микробов, а именно само сено. Около 13% амбарной пыли состоит из растительного волокна арабиногалактан
[237]. Ученые обнаружили, что многие растительные волокна вступают в прямое взаимодействие с иммунной системой, во многих случаях активируя те же рецепторы, что и бактерии. (Еще одним таким волокном был инулин — вещество, которое извлекают из лука и чеснока и которое лежит в основе современной индустрии пробиотиков.) Когда микробиологи испытали арабиногалактаны, оказалось, что это вещество не только защищает мышей от астмы, но и стимулирует выработку антител класса IgG4. Если у вас есть антитела IgG4, специфичные, скажем, к пыльце амброзии, это значит, что у вас нет аллергии на амброзию. Оказалось, что контакт с этим растительным углеводом активно предотвращает аллергические заболевания.
Между тем методы и технологии, которые использовались для изучения и оценки микробных сообществ, становились все более дешевыми и эффективными, что позволяло более четко определить, какие именно аспекты фермерских хозяйств и богатой микробами окружающей среды обеспечивают иммунную защиту. Самым важным аспектом оказалось разнообразие, причем не только разнообразие микробов, но и разнообразие грибов
[238]. Интенсивные контакты с многообразными микробными сообществами обеспечивали защиту как на ферме, так и за ее пределами.
Иммунный профиль людей, склонных к аллергическим заболеваниям, также стал более понятным. Разнообразие и в этот раз вышло на первый план. У детей фермеров, меньше всего подверженных развитию аллергии, была наиболее развитая врожденная иммунная система
[239]. И мы говорим здесь не об одном или двух рецепторах. Сравнив иммунные клетки детей фермеров с клетками детей типичных горожан, вы обратили бы внимание на то, что в клетках детей фермеров присутствует относительно много самых разных микробных сенсоров. По сравнению с жителями деревень, не занимающимися сельским хозяйством, у фермеров развивается много иммунных сенсоров.
Несмотря на все эти успехи и на ощущение того, что ученые неуклонно приближаются к созданию противоаллергенного эликсира (сделанного из содержимого свинарников, коровников и из корма для скота), они по-прежнему могли только догадываться, как микробное разнообразие предотвращает аллергию на самом деле. В статье, опубликованной в 2011 году в New England Journal of Medicine
[240], Эрика фон Мутиус и ее коллеги предположили, что постоянная активация врожденной иммунной системы посредством множества микробов разных типов (иммунная версия детства, проведенного, скажем, в Нью-Йорке со свойственным ему культурным разнообразием) меняет направленность работы иммунной системы, усиливая способность человека снижать степень неуместного воспаления и предотвращая аллергические заболевания. Еще одна интересная возможность состояла в том, что постоянная активация иммунной системы посредством разнообразных микробов усиливает защитные механизмы человека. В случае появления вирусов, способных вызвать астму, дети фермеров умело отражали их атаку, однако все остальные могли заразиться этой инфекцией.
Тем не менее, как отметила фон Мутиус, объяснение того, как именно действует микробное разнообразие, представляло собой проблему. Врожденная иммунная система обладает ограниченным количеством каналов для ввода информации. У человека всего десять толл-подобных рецепторов — сенсоров, находящихся на переднем крае борьбы с инфекцией. Небольшое количество разнообразных микробов могло бы теоретически поразить их всех. У нас в одном только кишечнике достаточно микробов, для того чтобы (опять же теоретически) постоянно повышать активность этих рецепторов во много раз. Необходимо было применить некий более тонкий подход.
Эстония и ее микробы
В конце 1991 года шведского микробиолога Бенгта Бьоркстена охватило отчетливое ощущение дежавю. Он только что приехал в Тарту, старый университетский город Эстонии — балтийской страны, которая официально провозгласила независимость от разваливающегося Советского Союза в августе того года. До этого момента Эстония в какой-то мере была для Бьоркстена загадкой. Однако теперь, когда он прибыл туда, его поразила не принадлежность Эстонии к другому миру, а то, что она оказалась на удивление знакомой.
Город Тарту пробудил у Бьоркстена воспоминания о родном Хельсинки. Оба города на протяжении столетий находились под правлением Швеции, что нашло свое проявление в сходной архитектуре. Однако упадок, в котором находился город, напоминал столицу Финляндии полстолетия назад. Оккупированный нацистами, а затем разбомбленный во время войны Советами, к концу войны Хельсинки пребывал в жалком состоянии и представлял собой сплошные развалины. Разумеется, Тарту в последнее время никто не бомбил, но состояние города оставляло желать лучшего.
Именно эти различия заставили Бьоркстена уйти со своей должности в университетской клинике в шведском Линчёпинге и отправиться в Тарту. Когда железный занавес неожиданно упал, Бьоркстен ухватился за возможность принять участие в подготовке ученых в Эстонии. Эстонский язык для финнов — то же самое, что португальский для испанцев, поэтому язык не был серьезной проблемой. Бьоркстен собирался провести следующие несколько лет, обучая своих коллег в Тартуском университете тому, как составлять и анализировать наборы данных, а также правилам написания статей в научные журналы. Едва ли Бьоркстен догадывался, что Эстония навсегда изменит направление его исследований и предоставит важный фрагмент пестрой картины наблюдений, совокупность которых обозначается термином «гигиеническая гипотеза».
Подобно Эрике фон Мутиус, которая работала в это же время в Германии, Бьоркстен исходил из предположения, что относительно высокий уровень промышленного загрязнения в Эстонии усугубляет ситуацию с аллергическими заболеваниями. Он считал, что эстонцы в гораздо большей степени подвержены аллергии, чем шведы. Однако в ходе первого исследования (сравнительного исследования аллергического ландшафта) Бьоркстен обнаружил нечто противоположное
[241]. Оказалось, что аллергия есть у каждого третьего шведского ребенка. Напротив, в Эстонии она была только у каждого десятого ребенка. Распространенность аллергических заболеваний в странах, расположенных на разных берегах Балтийского моря, отличалась в три раза.
