А теперь ответьте на следующий вопрос: какая группа самая здоровая? Если вы считаете, что последняя (именно эта ситуация напоминает современный урбанизированный образ жизни), вы ошибаетесь. Самые здоровые люди входят в состав первой группы, члены которой живут в условиях, больше всего напоминающих жизнь до промышленной революции.
Ученые провели этот эксперимент не с людьми, а со свиньями
[356]. Имке Малдер и Дениз Келли из Абердинского университета в Шотландии выращивали три группы свиней: одну вне помещения в грязи, вторую в помещении, а третью также в помещении, но животных этой группы содержали по отдельности и постоянно давали им антибиотики. Ученые обратили внимание на три основных различия между этими группами. Во-первых, у животных из третьей группы чаще активировались гены, отвечающие за воспаление. Во-вторых, у них было больше потенциально патогенных бактерий — микробов, которые могли вызвать различные заболевания.
И в-третьих, жившие на открытом воздухе животные, иммунный профиль которых больше всего тяготел к толерантности, были носителями совершенно иного сообщества микробов. Более трех четвертей бактерий, обитавших в уличных свиньях, относились к числу лактобактерий. Напротив, в промежуточной группе только 13% бактерий относились к этому семейству. Что касается тех животных, которые получали антибиотики и жили в изоляции, у них на лактобациллы приходилось всего 3,6% кишечных микробов.
Мы уже неоднократно обсуждали идею, что гены не определяют судьбу и что одной только генетикой нельзя объяснить аллергические и аутоиммунные заболевания. Здесь же мы видим, что микробные сообщества могут повлиять на судьбу посредством экспрессии генов, а воздействие самой окружающей среды определяет структуру этих сообществ. Создается впечатление, что среда обитания может оказывать влияние на наше здоровье посредством засеивания нашего микробного органа.
В октябре 2010 года я побывал в Майами на конференции «Полезные микробы», организованной Американским обществом микробиологов. Не так давно большинство практикующих врачей восприняли бы само это словосочетание как оксюморон. В прошлом было принято считать, что микробы коварны и смертоносны, что они приводят к огромным человеческим страданиям и сдерживают развитие человечества. Из всего этого следовало, что хороший микроб — это мертвый микроб.
Тем не менее первые охотники за микробами из XIX столетия не всегда разделяли эту точку зрения. В частности, российский ученый Илья Мечников, который впервые описал клеточноопосредованный иммунитет (белые кровяные клетки, уничтожающие чужеродные тела) и получил за свою работу Нобелевскую премию 1908 года, был одержим бактериями, которые, как он считал, улучшают здоровье человека. Эта одержимость отчасти проистекала из наблюдений Мечникова относительно того, что болгары и некоторые русские живут необычно долго и при этом они постоянно пьют сквашенное молоко. Он проанализировал этот напиток, выделил бактерии, вырабатывающие молочную кислоту, и начал отстаивать идею о необходимости их намеренного приема. В наши дни Мечникова часто называют отцом пробиотиков.
Одновременно с созданием микробной теории ботаники изучали отношения сотрудничества, лежащие в основе значительного сегмента растительной жизни. Большинство растений выращивают на своих корнях специальные грибы, которые обеспечивают их таким важным питательным веществом, как фосфор. Это взаимодействие получило название «микориза». Бобовые (горох, фасоль, люцерна и другие важные культуры) используют клубеньковые бактерии для получения азота. Именно для обозначения таких взаимоотношений немецкий ботаник Генрих Антон де Бари изобрел в 1879 году термин симбиоз: «совместная жизнь не похожих друг на друга организмов».
Таким образом, изучение сотрудничества между различными формами жизни получило мощный старт. Однако впоследствии (возможно, потому, что уничтожение микробных монстров приносило больше славы, чем поиск союзников) изучение микробов, которые делают людей здоровыми, оставалось невостребованным, во всяком случае в медицинских кругах. В наши дни ситуация меняется, отчасти в связи с появлением таких проблем, как устойчивость к антибиотикам и дегенеративные воспалительные заболевания. В связи с этим изучение симбиоза человека и микроба идет весьма активно.
Конференция «Полезные микробы» проходит на первом этаже изысканного отеля в центре Майами. В большом конференц-зале царит возбужденная бунтарская атмосфера. Если бы присутствующие протестовали возле штаб-квартиры сторонников микробной теории (при условии существования такого места), они держали бы в руках таблички «Нет войне между человеком и микробами: наша сила в единстве» или «Уважай своего симбионта» — все это было в заголовках статей, опубликованных в последнее время ведущими учеными в крупных журналах.
Это восстание сделала возможным новая, усовершенствованная и дешевая технология. Немногим более десяти лет назад ученые изучали микробы главным образом посредством их выращивания. Таким образом, исследовать можно было только те микробы, которые вы смогли вырастить, — малую долю от общего разнообразия микроорганизмов, населяющих человеческий организм. Однако новые методы позволяли отказаться от выращивания и напрямую изучать микробы, обитающие в организме человека, а также их деятельность посредством «снятия отпечатка» с их ДНК. Избавившись от необходимости выращивать микробы, мы наконец получили возможность увидеть их достаточно четко. И увидели нечто сравнимое с тем, что открылось Галилео Галилею в XVII столетии, когда он направил свой телескоп в небо. Подобно тому как мы вращаемся вокруг Солнца, а не наоборот, все более очевидным становится то, что не микробы «вращаются вокруг нас», а мы вокруг них.
В основе этого амбициозного начинания лежит долгожданное взаимообогащение различных дисциплин. Присутствовавшие на конференции ученые представляют самые разные научные сферы: среди них есть энтомологи, ботаники, микробиологи и специалисты во многих других областях. Один из организаторов конференции Маргарет Макфолл-Нгаи на протяжении десятков лет изучала симбиотические отношения между видом кальмаров Euprymna scolopes и излучающей свет морской бактерией Vibrio fischeri. Этот кальмар собирает люминесцентные бактерии с морского дна, содержит их в специальном органе и использует в качестве маскировки, чтобы прятаться от хищников, отправившихся на ночные поиски пищи.
Другие участники конференции занимаются изучением насекомых и обитающих в них микробов. Некоторые изучают микробные сообщества, живущие в людях. Что же привело всех этих людей в один и тот же тускло освещенный зал в отеле, расположенном в центре Майами? Все многоклеточные организмы (растения, животные и грибы) сохраняют много одних и тех же сенсоров для коммуникации с микробами. Макфолл-Нгаи называет такую унификацию «языком симбиоза». Никто не считает подобное сохранение одинаковых сенсоров во всех формах жизни случайным. Земля всегда была, есть и будет миром, в котором доминируют микробы. Для того чтобы выжить в этом мире, лучше держать открытым канал связи с его хозяевами.
