Очевидно, что хозяин — это один из ключевых видов, входящих в состав суперорганизма, сосуд, в котором обитает микробное сообщество. В кишечнике аналогичную стабилизирующую роль могут играть другие ключевые виды. Как показала работа Мазманяна и Литтмена, важные микробы могут задавать тон функционированию иммунной системы. Есть также и другие очевидные кандидаты на эту роль, например Helicobacter pylori или некоторые паразитические гельминты. Винсент Янг из Мичиганского университета в Энн-Арборе обнаружил, что заражение мышиной анкилостомой повышает относительную распространенность противовоспалительных бактерий в среде, которая окружает этих гельминтов
[424]. Подобно слонам в саванне, гельминты изменили окружающую их экосистему. По всей вероятности, они либо выделяли вещества, способствующие развитию этих микробов (если на то пошло, слишком сильное воспаление могло навредить гельминтам), либо непосредственно изменили локальный иммунный ответ, а это изменение обеспечило отбор дружественных бактерий. Как бы там ни было, эксперимент Янга привнес еще один уровень сложности в первоначальную гипотезу Джоэла Уэйнстока (он был соавтором Янга): способность гельминта управлять иммунным ответом хозяина отчасти обусловлена тем, что он привлекает и выращивает определенные микробы.
В более широком контексте тот факт, что микробы играют такую большую роль в нашем здоровье, вселяет надежду. Представьте себе, какие болезни (от ожирения до депрессии, от рака до аллергических заболеваний) мы могли бы лечить, причем не посредством лекарственных препаратов, направленных на наше генетическое «я», а посредством манипуляций с микробиотой — другими словами, меняя не наши гены, а гены нашего метагенома.
Полное восстановление экосистемы: фекальная трансплантация
В 2008 году гастроэнтеролог Миннесотского университета в Миннеаполисе Александр Корац госпитализировал исхудавшую от недоедания женщину в возрасте 61 года
[425]. На протяжении восьми месяцев она страдала хронической, непрекращающейся диареей. Это заболевание, вызванное бактерией Clostridium difficile, появилось у нее после лечения антибиотиками некоторое время назад. Женщина снова начала принимать антибиотики, чтобы избавиться от C. difficile, но безрезультатно. В период лечения у нее наступило улучшение, но после завершения последнего курса снова случился рецидив.
Теперь женщина была прикована к инвалидному креслу. У нее происходила частая и неконтролируемая дефекация, из-за чего она вынуждена была носить подгузники. За время этих тяжелых испытаний она потеряла почти 27 килограммов. Корац понимал, что, если в ближайшее время не уничтожить инфекцию, пациентка может умереть.
Доктор Корац перепробовал несколько разных антибиотиков, однако бактерия оказалась резистентной к ним, что усугубляло проблему; кроме того, после временного улучшения болезнь всегда возвращалась. Корац попробовал применить пробиотики. Это также не сработало. Оказавшись в тупике, он применил метод лечения, который выглядел весьма многообещающим — во всяком случае, по неофициальным данным. Речь идет о трансплантации фекальной микробиоты.
Теоретически это означало замену явно нарушенного микробного сообщества сбалансированным сообществом. На практике для этого необходимо было взять у мужа женщины (которому на тот момент было 44 года) образец кала, смешать его с физраствором и ввести глубоко в толстую кишку женщины.
Через два дня после трансплантации у женщины впервые за много месяцев появились твердые испражнения. Корац продолжал следить за состоянием ее здоровья. Он регулярно брал у нее образцы микрофлоры и обратил внимание на то, что бактерии типа Bacteroides, которых раньше почти не было, совершили триумфальное возвращение
[426]. Примерно две недели спустя микробиота этой женщины мало чем отличалась от микробиоты ее мужа. Через месяц микробиота женщины изменилась, приобрела индивидуальные черты, но сохранила отличительные признаки микробиоты мужа. Полгода спустя здоровье пациентки восстановилось. «Я не ожидала, что это сработает. Я в полном восторге от этого проекта», — сказала в интервью The New York Times Джанет Джексон, которая выполняла анализ ДНК микробиоты женщины.
Данный пример иллюстрирует одну из опасностей нарушения микробиоты. За период с 1999 по 2004 год в США в четыре раза повысилась смертность от C. difficile
[427]. Из 500 000 заразившихся C. difficile в год умирает от 15 000 до 20 000 человек. Шесть процентов людей, у которых диагностировано это заболевание, уходят из жизни в течение трех месяцев. Среди людей старше 80 лет уровень смертности в два раза выше — 13,5%.
C. difficile естественным образом присутствует более чем у половины здоровых новорожденных и у 2% здоровых взрослых
[428]. В большинстве случаев эта бактерия приводит к развитию заболевания только после лечения антибиотиками и пребывания в больницах, где пациенты, сами того не зная, подхватывают ее.
Никто точно не знает, почему эта бактерия стала более вирулентной в последние десятилетия, однако виной тому может быть общее истощение микробиоты. В ходе проспективного исследования было установлено, что у поступивших в одну из монреальских больниц пациентов, у которых возникла диарея, вызванная бактерией C. difficile, с самого начала была видоизмененная микробиота, содержавшая больше бактерий типа Firmicutes и меньше бактерий типа Bacteroides
[429]. Если вы помните, сравнение микробиоты итальянских и африканских детей показало, что вестернизированная микробиота изменилась именно в этом направлении — в сторону конфигурации, уязвимой к заражению бактерией C. difficile.
Подход Кораца к восстановлению всей экосистемы стал одним из самых перспективных методов лечения диареи, вызванной C. difficile. По данным метаанализа (охватившего, надо признать, только мелкие неконтролируемые исследования), трансплантация фекальной микробиоты решала проблему в девяти из десяти случаев, причем у этого метода лечения не было негативных побочных эффектов.
