Аланна Коллен

10 % Human. Как микробы управляют людьми

Посвящается Бену и его микробам — моему любимому суперорганизму

Важнейший принцип науки — равновесие между двумя, казалось бы, противоположными подходами: открытостью новым идеям, сколь бы странными и парадоксальными они ни казались на первый взгляд, и максимально критической проверкой всех идей, как старых, так и новых. Только так можно отделить глубочайшую истину от столь же глубочайших заблуждений.

Карл Саган

Alanna Collen

10 % HUMAN

How Your Body’s Microbes Hold the Key to Health and Happiness

Copyright © Nycteris Ltd 2015

© Издание на русском языке, перевод на русский язык. Издательство «Синдбад», 2018.

Пролог

Исцеление

В тот вечер я шла по лесу, на шее у меня болталось двадцать летучих мышей в хлопчатобумажных мешочках, а на свет моего налобного фонарика слетались тучи насекомых. И вдруг у меня отчаянно зачесались лодыжки. На мне были пропитанные репеллентом штаны, заправленные в носки (от пиявок), а под ними еще одни — на всякий случай. Даже не знаю, от чего я страдала больше, когда в темноте тропического леса обходила ловушки и вынимала попавшихся летучих мышей, — от того, что обливаюсь по́том во влажной духоте, от хлюпающей грязи под ногами, от страха перед тиграми или от назойливых москитов. Значит, кто-то все же пробрался к моей коже сквозь все слои ткани, преодолев и химическую защиту. И вызвал страшный зуд.

Когда мне было двадцать два, я отправилась в самое сердце заповедника Крау в Западной Малайзии и провела там три года, которые, как оказалось, полностью перевернули мою жизнь. Я изучала биологию и, работая над дипломом, увлеклась летучими мышами. Поэтому, когда представилась возможность поработать полевым ассистентом одного британского специалиста по летучим мышам, я немедленно подала заявку. Встречи с очковыми тонкотелами, гиббонами и невероятным множеством разнообразных летучих мышей, безусловно, перевешивали мелкие неприятности вроде необходимости спать в гамаке и мыться в реке, кишащей варанами. Однако мне еще только предстояло узнать, как тяготы жизни в тропическом лесу могут напоминать о себе еще очень долгое время после возвращения из тропиков.

Вернувшись в экспедиционный лагерь, разбитый на поляне возле реки, я сняла с себя верхнюю одежду, чтобы найти источник зуда. Им оказались не пиявки, а клещи. Штук пятьдесят: одни успели впиться в кожу, другие еще ползали по ногам. Я стряхнула с себя ползучую нечисть и занялась летучими мышами, стараясь как можно быстрее провести измерения и записать их результаты. Потом я выпустила мышей на волю. Лес уже погрузился в кромешную тьму, вовсю стрекотали цикады. Я забралась в гамак-кокон, застегнула его на молнию и, взяв пинцет, при свете налобного фонарика удалила всех клещей до единого.

Через несколько месяцев, уже в Лондоне, меня настигла тропическая инфекция, занесенная теми клещами. Тело потеряло подвижность, а пальцы на ногах распухли. Один за другим появлялись и исчезали странные симптомы, мне постоянно приходилось сдавать анализы и обращаться к разным врачам. Порой моя жизнь повисала на волоске на целые недели и даже месяцы: приступы боли, слабости и спутанности сознания наступали внезапно, и так же внезапно проходили — словно ничего и не было. Когда через несколько лет мне наконец поставили диагноз, зараза уже глубоко укоренилась и мне прописали убойный курс антибиотиков: таким количеством препаратов, наверное, можно было бы вылечить стадо коров. Постепенно я стала восстанавливаться.

Но история на этом не закончилась. Я победила занесенную клещами инфекцию. Но не только ее. Антибиотики сделали свое волшебное дело, но появились новые симптомы — не менее разнообразные, чем раньше. Кожа стала гиперчувствительной, пищеварительная система — крайне капризной. К тому же я начала подхватывать одну за другой практически все возможные инфекции. У меня появилось подозрение, что антибиотики истребили не только вредоносные бактерии, вторгшиеся в мой организм, но и те, что жили во мне изначально. Похоже, мое тело стало неуютным для любых микробов. Вот тогда-то я и поняла, как необходимы мне те 100 триллионов микроскопических друзей, которые еще до недавних пор считали мое тело родным домом.

Любой из нас — человек только на 10 %.

На каждую из клеток, в совокупности составляющих наше тело, приходится еще девять клеток-обманщиков, которые едут на нас «зайцами-безбилетниками». Мы состоим не только из плоти и крови, мышц и костей, мозга и кожи, — но еще и из бактерий и грибов. Причем «их» в нас гораздо больше, чем «нас». В одном только человеческом кишечнике их обитает 100 триллионов: они, словно коралловый риф на морском дне, разрастаются во внутренних лабиринтах нашего организма. Около 4000 различных видов микроорганизмов населяют складки и извивы полутораметровой толстой кишки, чья поверхность равна по площади двуспальной кровати. В течение жизни мы даем приют такому количеству микробов, что если одновременно собрать их вместе и взвесить, то на другую чашу весов пришлось бы поставить пять африканских слонов. Наша кожа кишит этими существами: на кончике одного пальца их больше, чем жителей в Великобритании.

Отвратительно, правда? Нас, таких культурных и чистоплотных, таких высокоразвитых, нахально колонизировали какие-то примитивные существа! Может быть, стоило бы расстаться с этими микробами, как мы расстались с шерстью и хвостом, когда вышли из диких лесов? Неужели современная медицина не располагает средствами для того, чтобы избавить нас от этих созданий? Тогда бы мы зажили более чистой, более здоровой, более независимой жизнью. С тех пор как внутри человеческого организма была обнаружена среда обитания микробов, мы примирялись с этим фактом, поскольку нам казалось, что никакого вреда от микробов нет. Но мы никогда не задумывались о том, что эти природные ареалы внутри нас следует защищать и лелеять, — точно так же, как коралловые рифы или тропические леса.

По специальности я биолог-эволюционист, а потому привыкла искать в анатомии и поведении организма логику и смысл. Вредные свойства и модели поведения, как правило, подавляются или утрачиваются в ходе эволюции. Я рассуждала так: эти самые 100 триллионов микробов не смогли бы прижиться внутри нас, если бы не приносили нам никакой пользы, ведь наша иммунная система борется с бактериями и защищает нас от инфекций. Почему же она смирилась с нашествием чужаков? После многомесячных химических атак на вторгшихся в мой организм захватчиков — и добрых, и злых — мне захотелось узнать как можно больше о том ущербе, который я невольно нанесла себе этими военными действиями.

Как выяснилось, я задалась этим вопросом очень вовремя. После многих десятилетий, в течение которых ученые медленно продвигались в своих попытках узнать больше о населяющих нас микробах, выращивая их в чашках Петри, технологии наконец-то сумели догнать нашу любознательность. Дело в том, что часть обитающих внутри нас организмов (особенно живущих в кишечнике и адаптированных к анаэробной среде) погибают от контакта с кислородом. Выращивать их за пределами человеческого тела трудно, а проводить над ними эксперименты — еще сложнее.

Но в ходе расшифровки человеческого генома биологи научились быстро и дешево секвенировать любые ДНК. Это позволяет идентифицировать даже наших погибших мертвых микробов, исторгнутых из организма вместе с экскрементами, ведь их ДНК сохраняется. Последние исследования показывают: мы напрасно игнорировали наших «зайцев». На самом деле они управляют многими функциями человеческого организма и обеспечивают его здоровье.

Так что мои проблемы после курса антибиотиков оказались лишь частным случаем. Из научных публикаций я узнала, что ущерб, нанесенный живущим внутри нас микробам, приводит к желудочно-кишечным расстройствам, аллергиям, аутоиммунным заболеваниям — и даже к ожирению. Более того, нарушение микробной среды подрывает не только физическое, но и психическое здоровье, вызывая тревогу, депрессию и даже становясь причиной обсессивно-компульсивных расстройств (ОКР) и аутизма. Многие недуги, которые стали привычной частью нашей жизни, оказываются вызваны вовсе не генетическими нарушениями или какими-то сбоями в работе организма. К ним привело неумение врачей сберечь природный «довесок» к нашим собственным, человеческим, клеткам.

Взявшись за изучение вопроса, я надеялась не только выяснить, какой ущерб нанесли моей колонии микробов антибиотики, но и понять, отчего мое здоровье ухудшилось после курса лечения и что я могу сделать для того, чтобы восстановить равновесие, которое было внутри моего тела восемью годами ранее, до того вечера, когда меня покусали клещи. Чтобы узнать больше, я решилась на крайнюю меру — пройти секвенирование ДНК. Только я собиралась секвенировать не мои собственные гены, а гены моей личной «коллекции» микробов — моей так называемой микрофлоры. Узнав, какие именно виды и штаммы бактерий во мне обитают, я найду отправную точку для дальнейшей работы над собой. Обратившись к последним научным достижениям и выяснив, кто именно должен во мне жить, я, может быть, смогу оценить, насколько серьезный ущерб я себе нанесла, и попробую исправить положение. Я воспользовалась одной из программ в рамках «гражданской науки» — проектом «Американский кишечник» (ПАК), который осуществляется в лаборатории профессора Роба Найта при Университете Колорадо в Боулдере. Внеся некоторое пожертвование, обратиться в ПАК за анализом может каждый: в лаборатории секвенируют образцы микробов, взятых из человеческого организма, чтобы узнать больше о населяющих нас видах микроорганизмов и об их воздействии на наше здоровье. Отправив кал на анализ в ПАК, я получила краткую характеристику своеобразных «экосистем», сложившихся внутри моего тела.

После нескольких лет приема антибиотиков я с облегчением узнала, что внутри меня все-таки остались хоть какие-то бактерии! Приятно было увидеть, что во мне живут группы микроорганизмов, по крайней мере в общих чертах похожих на тех, которые обнаруживаются и у других участников проекта «Американский кишечник». Но, как и следовало ожидать, разнообразие моих бактерий сильно уменьшилось. Можно сказать, внутри меня осталась «двухпартийная система», в то время как здоровому организму присуща «многопартийность». Более 97 % моих бактерий представляли собой только два вида (в норме они не должны превышать 90 %). Возможно, антибиотики погубили почти всех представителей остальных, менее многочисленных видов, пощадив лишь самых выносливых и стойких жильцов. Не этой ли утратой объясняются возникшие у меня с недавних пор проблемы со здоровьем?

Но точно так же, как бессмысленно сравнивать тропические джунгли с дубовой рощей, опираясь только на соотношение деревьев и кустарников или птиц и млекопитающих (поскольку эти цифры мало что говорят о сущности двух этих экосистем), — так и слишком общее сравнение состава моего внутреннего бактериального сообщества с чужими мало что сообщит о здоровье моей микрофлоры. На другом конце таксономической иерархии находились роды и виды моих бактерий. Что можно сказать о моем здоровье, установив «личности» бактерий, которые или ухитрились выжить в моем организме во время лечения, или возвратились после его завершения? Или, пожалуй, уместнее задаться другим вопросом: что теперь означает для меня отсутствие тех видов, которые, вероятно, пали жертвой развязанной против них химической войны?

Задавшись целью узнать как можно больше о нас (то есть обо мне и моих микробах), я решила, что обязательно пущу в ход свои знания. Мне хотелось вернуть себе физическое здоровье, и я понимала: чтобы восстановить прежнюю колонию микробов, мне придется изменить свою жизнь, дабы они гармонично трудились мне во благо, действуя заодно с моими человеческими клетками. Если появившиеся у меня симптомы стали следствием вреда, который я неумышленно нанесла собственной микрофлоре и микрофауне, быть может, я сумею обратить процесс вспять и избавиться от аллергий, проблем с кожей и почти непрерывной череды инфекций? Я беспокоилась не только о себе, но и о детях, которые, как я надеялась, родятся у меня в обозримом будущем. Ведь я передам им не только свои гены, но и своих микробов, — поэтому имело смысл поработать над тем, чтобы им не досталось сильно подпорченное наследство.

Ради моих микробов я решила изменить рацион, чтобы он лучше отвечал их потребностям. И сдать анализ для секвенирования повторно — уже после того, как перемена образа жизни даст какие-то результаты, — в надежде на то, что мои усилия окажутся не напрасными и я смогу в конце концов вернуть себе здоровье и радость жизни.

Введение

Остальные 90%

В мае 2000 года, за считаные недели до обнародования первого чернового варианта расшифровки человеческого генома, по рукам ученых, посещавших бар при научно-исследовательской лаборатории в Колд-Спринг-Харборе, штат Нью-Йорк, начала ходить тетрадка. Нарастало всеобщее возбуждение, ведь проект «Геном человека» входил в новую фазу: цепочку ДНК вот-вот должны были секвенировать, то есть разделить на составные части — гены. Тетрадка служила своего рода тотализатором: туда вписывали свои догадки люди из числа наиболее информированных на всей планете. Они пытались ответить на вопрос: сколько генов требуется для сотворения человека?

Старший научный сотрудник Ли Роуэн, которая руководила группой, работавшей над раскодированием 14-й и 15-й хромосом, потягивала пиво и размышляла. Гены отвечают за образование белков — строительных кирпичиков жизни, и судя по сложности человеческого существа, похоже, количество генов у нас должно быть очень большим. Уж наверняка побольше, чем у мыши, а у нее их 23 тысячи. Видимо, больше, чем у пшеницы, обладающей 26 тысячами генов. И уж конечно, намного больше, чем у микроскопического червя-нематоды Caenorhabditis elegans — любимого эмбриологами лабораторного вида, у которого насчитали 20,5 тысячи генов.

Несмотря на то что среднее предполагаемое число составляло 55 тысяч, а верхний предел достигал 150 тысяч, Роуэн, исходя из свеой компетенции, предположила цифру поменьше. В том году она «поставила» на число 41 440, а спустя год высказала догадку, что человеку достаточно всего 25 947 генов. В 2003 году, когда последовательность почти расшифровали, выяснилось, что Роуэн выиграла пари. Из всех 165 ставок ее число оказалось наименьшим, а окончательный подсчет генов дал еще более низкое число, чего никак не мог предсказать ни один ученый.

Человеческий геном, содержащий без малого 21 тысячу генов, оказался едва ли больше, чем геном упомянутого круглого червя. Он вдвое меньше генома риса, он значительно уступает даже геному скромной «водяной блохи» — дафнии, в котором 31 тысяча генов. Ни один из этих видов не умеет разговаривать, творить или сложно мыслить. Наверняка вы бы тоже — вслед за учеными, затеявшими игру на «генном тотализаторе», — решили, что у человека обнаружится гораздо больше генов, чем у травянистых растений, червяков и блох: ведь гены отвечают за производство белков, а из белков строится тело. Наверняка такому сложному и хитро устроенному телу, как человеческое, требуется больше белков, а значит, и больше генов, чем какому-то червяку?

Но в эту 21 тысячу входят не все гены, которые управляют нашим телом. Мы не одни: каждый из нас является суперорганизмом — симбиотической совокупностью видов, которые живут вместе и сообща управляют нашим общим телом. Наши собственные клетки, хоть и имеют гораздо больший размер и вес, уступают в численности — в соотношении один к десяти — клеткам живущих на нас и внутри нас микробов. Эти 100 триллионов микробов (их еще называют микрофлорой) — преимущественно бактерии — микроскопические существа, каждое из которых состоит из одной-единственной клетки. Помимо бактерий, есть и другие микробы — вирусы, грибы и археи. Вирусы настолько малы и примитивны, что полностью зависят от клеток других организмов и без них не способны воспроизводиться. Живущие в нас грибы в основном относятся к дрожжевым; они сложнее бактерий, но тоже представляют собой совсем крошечные одноклеточные организмы. Археи — это группа, близкая к бактериям, однако в эволюционном отношении они так же сильно отличаются от бактерий, как сами бактерии — от растений или животных. В общей сложности микробы, живущие на человеческом теле и внутри его, содержат 4,4 миллиона генов. Это так называемый микробиом — совокупность геномов всей нашей микрофлоры. Наряду с 21 тысячей человеческих генов они тоже участвуют в управлении нашим организмом. Если отталкиваться от этих цифр, то можно сказать, что мы являемся людьми лишь на полпроцента.

Упрощенное филогенетическое дерево, на котором показаны три надцарства и четыре царства домена эукариотов

Теперь мы знаем, что человеческий геном обязан своей сложностью не только тому количеству генов, которые содержит сам, но и множеству комбинаций белков, которые эти гены способны порождать. Мы, как и другие животные, в состоянии извлекать больше функциональной пользы из наших геномов, чем, казалось бы, в них закодировано. Однако благодаря генам наших микробов уровень общей сложности дополнительно повышается: эти примитивные организмы оказывают человеческому телу ценные услуги, позволяя ему развиваться быстрее и легче.

До недавних пор изучение микробов зависело исключительно от возможности культивировать их в чашках Петри, наполненных «бульоном» из крови, костного мозга или сахаров в желеобразной взвеси. Это сложная задача: большинство видов, живущих в человеческом кишечнике, погибают от контакта с кислородом: они так устроены, что не переносят его. Кроме того, выращивая микробов в этих емкостях, необходимо угадывать, какие именно питательные вещества, температурный режим и газовый состав необходимы им для выживания; если угадать не получится, ученые лишатся и шанса узнать что-либо о том или ином виде. Культивирование микробов можно сравнить с попыткой выяснить, кто пришел на урок, просто вызывая учеников по списку из классного журнала: если вы не назовете какого-нибудь ученика по имени, вы не узнаете, есть он в классе или нет. Современная технология секвенирования ДНК стала дешевле и оперативнее именно благодаря стараниям ученых, работающих над проектом «Геном человека». Она представляет собой принципиально иной метод проверки: каждого входящего в класс просят назвать себя. В этом случае можно учесть всех без исключения — даже тех, чьего появления вы не ожидали.

На проект «Геном человека» возлагались огромные надежды. Достигнутый результат сочли ключом к разгадке человеческой сущности, к этому величайшему божественному творению, к священной библиотеке, в которой хранятся тайны болезней. Ученые уложились в бюджет в 2,7 миллиарда долларов и подготовили черновой вариант расшифровки на несколько лет раньше запланированного — в июне 2000 года. Тогдашний президент США Билл Клинтон прокомментировал это так:

Сегодня мы начинаем понимать язык, на котором Господь создал жизнь. И от этого испытываем еще большее благоговение перед сложностью, красотой и чудом этого святого, священного дара, которым наградил нас Господь. Это фундаментальное новое знание даст человечеству новые возможности для лечения болезней. Достижения генетики в корне изменят всю нашу жизнь — а главное, жизнь наших детей. Это будет революция в области диагностики, профилактики и лечения большинства — если не всех — человеческих болезней.

Однако в последовавшие за этим годы научные журналисты по всему миру начали писать о разочаровании тем, что определение нашей полной последовательности ДНК недостаточно повлияло на развитие медицины. Хотя расшифровка «руководства по эксплуатации» человеческого организма стала бесспорным достижением, которое позволило существенно улучшить методы лечения нескольких серьезных болезней, она действительно не оправдала всеобщих надежд на то, что теперь удастся понять причины многих распространенных заболеваний. Поиск генетических отклонений, общих для людей, страдающих той или иной болезнью, вопреки ожиданиям, не помог установить происхождение многочисленных патологий и расстройств. Обнаруживалось множество слабых связей между различными сбоями в работе организма и десятками (а то и сотнями) вариантов генов (так называемых аллелей), но крайне редко можно было утверждать, что наличие конкретного аллеля непосредственно приводит к тому или иному заболеванию.

Но тогда, на рубеже веков и тысячелетий, мы совершенно упустили из виду, что 21 тысяча человеческих генов — это еще далеко не все. Технология секвенирования ДНК, разработанная в рамках проекта «Геном человека», сделала возможной другую важную программу, тоже связанную с секвенированием генома, — проект «Микробиом человека» (ПМЧ). Вокруг этого проекта было гораздо меньше ажиотажа. В отличие от проекта «Геном человека» ПМЧ предполагал изучение геномов тех микробов, которые живут на человеке и в человеке, то есть нашей микрофлоры. Цель проекта заключалась в том, чтобы выяснить, какие виды нас населяют.

Теперь ни зависимость от чашек Петри, ни избыток кислорода не могли помешать изучению наших микроскопических сожителей. Имея бюджет в 170 миллионов долларов и рассчитанную на пять лет программу секвенирования ДНК, ученые, участвующие в ПМЧ, задались целью «прочесть» в тысячи раз большее количество ДНК, чем в проекте «Геном человека», — ДНК микробов, живущих в восемнадцати различных средах на человеческом теле и внутри его. Это должно было стать самым полным обзором генов, образующих индивида, — если подразумевать под этим понятием совокупность человека и его «родных» микробов. По завершении первой фазы научно-исследовательского проекта «Микробиом человека» в 2012 году ни один мировой лидер не сделал никаких громких заявлений и лишь отдельные журналисты сообщили об этой новости. Но ПМЧ будет продолжать работу, и он расскажет нам гораздо больше о том, что значит быть человеком, чем когда-либо рассказывал об этом наш собственный геном.

С момента зарождения жизни одни виды начали эксплуатировать другие, и микробы продемонстрировали особое умение поселяться и жить в самых необычных местах. С учетом их микроскопических размеров тело другого существа — особенно такого крупного позвоночного, как человек, — является для них не просто экологической нишей, а целым миром, таящим в себе большое разнообразие сред обитания, экосистем и возможностей. Человеческое тело, столь же разнообразное и динамичное, как наша планета, обладает своим химическим климатом, который постоянно колеблется под действием гормонов, и сложными ландшафтами, которые претерпевают изменения с возрастом. Для микробов это настоящие райские кущи.

Мы развивались бок о бок с микробами, задолго до того, как сделались людьми. По большому счету — еще до того, как наши далекие предки стали млекопитающими. Тело любого животного — от крошечной плодовой мушки до гигантского кита — вмещает целую популяцию микробов. Несмотря на то что за многими из них закрепилась дурная репутация паразитов и переносчиков болезней, гостеприимство по отношению к этим миниатюрным живым организмам может приносить их хозяину огромную пользу.

Гавайский короткохвостый кальмар (Sepiola atlantica) — такой же большеглазый и красочный, как персонажи мультфильмов студии Pixar, — обезопасил себя от множества врагов, «пригласив» на жительство в особую полость своего брюшка всего один вид биолюминесцентных бактерий. В этом органе люминесцентные бактерии Aliivibrio fischeri, перерабатывая пищу, излучают свет, так что, если поглядеть на кальмара снизу, можно заметить легкое мерцание. Благодаря этому его тело теряется на фоне поверхности океана, залитой лунным светом, что делает его незаметным для хищников, подплывающих снизу. Своим спасительным камуфляжем кальмар обязан постояльцам-бактериям, а те могут быть благодарны ему за надежную «крышу над головой».

Разумеется, использование бактерий в качестве источника света — явление уникальное. Однако кальмары — отнюдь не единственные животные, которые обязаны жизнью микробам, населяющим их организм. Стратегии выживания многочисленны и разнообразны, и взаимодействие с микробами стало движущей силой эволюционной борьбы еще 1,2 миллиарда лет назад, когда только появились живые существа, состоящие более чем из одной клетки.

Чем больше клеток в организме, тем больше микробов может в нем жить. Особенно гостеприимны к бактериям крупные травоядные. Грубые корма, составляющие их рацион, требуют особых белков, так называемых ферментов (или энзимов), для расщепления плотных молекул, из которых состоят оболочки клеток травянистых растений. С учетом смены поколений тех же коров ждать, пока в результате случайной мутации появится ген, отвечающий за выработку подобных ферментов, пришлось бы не один миллион лет.

Более быстрый способ обрести способность добывать все полезные питательные вещества, заключенные в растительном корме, — «нанять» специалистов со стороны — микробов. В четырех камерах коровьего желудка обитают насчитывающие триллионы особей популяции микробов, размягчающих растительные волокна, и жвачка — шарик из твердых растительных волокон — перемещается туда-сюда между ртом коровы, где трава перемалывается механически, и желудком, где ферменты, вырабатываемые микробами, занимаются химическим расщеплением. Микробы, в отличие от коров, легко и быстро обзаводятся нужными генами, потому что поколения у них меняются меньше чем за сутки, открывая огромные эволюционные возможности. Если короткохвостый кальмар и корова получают выгоду от того, что их тела кишат микробами, — то возможно, что и люди тоже? Конечно, корма у нас понежнее, да и желудок не четырех-камерный, но и у нас есть свои хитрые особенности. Наш желудок — маленький и простой, он годится только для того, чтобы перемешивать съеденную пищу, добавляя в нее немного ферментов для переваривания и чуть-чуть кислоты, чтобы убить нежелательных бактерий. Зато стоит продвинуться дальше — через тонкую кишку, где пищу расщепляют уже новые ферменты, после чего она всасывается в кровь благодаря целому ковру из пальцевидных выростов, придающих поверхности стенок сходство с теннисным кортом, — и мы попадаем в мешок, напоминающий уже не корт, а теннисный мячик. За ним начинается толстая кишка. Этот мешкообразный участок, расположенный в правом нижнем углу нашего туловища, называется слепой кишкой, и именно там находится главное сообщество микробов, живущих внутри человеческого тела.

От слепой кишки отходит орган, имеющий дурную славу: многие считают, что он болтается там просто так, непонятно зачем, и только причиняет боль и служит источником заразы. Это аппендикс, иначе — червеобразный отросток. Он и правда похож на червяка, хотя с тем же успехом его можно сравнить с личинкой или со змеей. Длина аппендикса сильно варьируется — от скромных двух до внушительных двадцати пяти сантиметров; в редких случаях у человека может быть даже два аппендикса — или не быть ни одного. Согласно распространенному мнению, нам было бы лучше обходиться вовсе без этого отростка, ведь на протяжении ста лет никто не мог сказать, какую функцию он выполняет. Любопытно, что возникновением этого живучего мифа мы обязаны тому самому человеку, который на основе сравнительной анатомии животных создал элегантную теорию эволюции. Чарльз Дарвин в своей работе «Происхождение человека», ставшей продолжением его «Происхождения видов», включил аппендикс в раздел, посвященный рудиментарным органам. Когда Дарвин сравнил человеческий аппендикс с более крупными аналогами у других животных, ему показалось, что наш отросток — это рудимент, пережиток прошлого, который постепенно уменьшается в размерах и скоро совсем пропадет, так как люди заметно изменили свой рацион.

Из-за отсутствия данных, которые указывали бы на обратное, рудиментарный статус аппендикса почти не оспаривался в течение следующих ста лет и представление о его полной бесполезности только подкреплялось благодаря частым случаям, когда аппендикс приносил большие неприятности. Врачебное сообщество видело в нем настолько бесполезный орган, что к 1950-м годам удаление аппендикса стало одной из наиболее распространенных хирургических операций в развитых странах. Аппендэктомию нередко делали даже без медицинских показаний, просто в дополнение к другим операциям на брюшной полости. В какой-то момент шансы мужчин подвергнуться в течение жизни аппендэктомии выросли до одной восьмой, а у женщин этот показатель составлял одну четвертую. У 5–10 % людей рано или поздно развивается аппендицит — как правило, это происходит в первые десятилетия жизни, до появления у них детей. При отсутствии лечения умерла бы примерно половина этих людей.

В таком случае перед нами головоломка. Раз аппендицит так часто приводит к смерти в юном возрасте, то в силу естественного отбора аппендикс у людей должен был довольно быстро исчезнуть. Те, у кого имелся бы достаточно длинный отросток, чтобы в нем возникла инфекция, просто умирали бы, чаще всего не успев оставить потомства, а значит, не передав никому по наследству своих генов, ответственных за образование такого аппендикса. Со временем число людей с аппендиксом становилось бы все меньше и меньше, и в конце концов он бы вовсе пропал. Естественный отбор просто отсеял бы обладателей аппендиксов, отдавая предпочтение тем, кто его лишен.

Предположение Дарвина о том, что аппендикс — сохранившийся по недоразумению бесполезный орган, можно было бы принять, если бы не столь частые роковые последствия обладания этим органом. Следовательно, имеются два объяснения тому, почему у нас все-таки сохранился аппендикс, причем они не исключают друг друга. Первое состоит в том, что аппендицит — болезнь новая, вызванная изменениями в окружающей среде. Иными словами, в прошлом мог уцелеть даже бесполезный орган, если не приносил нам никакого вреда. Другая гипотеза гласит, что аппендикс вообще не является пагубным пережитком эволюционного прошлого, а напротив, приносит здоровью большую пользу, которая значительно перевешивает возможный риск. То есть естественный отбор «предпочитает» тех из нас, кто обладает червеобразным отростком. Остается вопрос: почему?

Ответ можно получить, изучив содержимое этого органа. Аппендикс, средняя длина которого составляет 8 см, а диаметр — около сантиметра, представляет собой трубку, защищенную от потока почти переваренной пищи, проходящего мимо входа в него. Но аппендикс отнюдь не является лишь сморщенным кусочком плоти, напротив: он целиком заполнен особыми иммунными клетками и молекулами. Они не бездействуют, но, составляя неотъемлемую часть иммунной системы, защищают и культивируют сообщество микробов и взаимодействуют с ним. Внутри аппендикса эти микробы образуют «биопленку» — слой микроорганизмов, поддерживающих друг друга и изгоняющих из своих рядов вредные бактерии. Получается, аппендикс — вовсе не бесполезный орган, а своего рода убежище, которое человеческий организм ради собственной безопасности предоставил сообществу жильцов-микробов.

Как заначка, припрятанная на черный день, этот микробный заповедник очень пригождается в тех случаях, когда организму приходится нелегко. После пищевого отравления или желудочно-кишечной инфекции внутренности человека могут заново заселиться «правильными» штаммами. Подобная «запасливость» могла бы показаться избыточной, если забыть о том, что такие опасные кишечные заболевания, как дизентерия, холера и лямблиоз, были побеждены в западном мире лишь в последние десятилетия. Общественные санитарно-профилактические меры, включая строительство канализационных систем и водоочистных станций, положили конец подобным болезням в развитых странах, однако если рассматривать нашу планету в целом, то одна из пяти детских смертей по-прежнему случается по причине инфекции, сопровождающейся диареей. У тех, кто справился с болезнью, наличие аппендикса чаще всего ускоряет выздоровление. Лишь обладая крепким здоровьем, мы могли вообразить, будто у аппендикса нет никакой функции. На самом же деле негативные последствия перенесенной аппендэктомии на Западе были попросту замаскированы повышением гигиены.

Как выяснилось, аппендицит — действительно современное явление. Во времена Дарвина он приводил к смерти крайне редко, так что, пожалуй, можно простить классику заблуждение. Аппендицит стал распространенным заболеванием лишь в конце XIX века. Судя по статистике одной из британских больниц, заболеваемость возросла очень резко: если до 1890 года в среднем за год фиксировалось 3–4 случая, то в 1918 году отмечалось уже 113 случаев. Такой же взлет заболеваемости наблюдался во всех развитых странах. С диагнозом никогда не возникало трудностей — человека скручивала острая щемящая боль, и, даже если пациент не обращался за врачебной помощью, последующее вскрытие позволяло легко установить причину смерти — еще до того, как аппендицит сделался таким привычным явлением, как сейчас.

В качестве возможных объяснений выдвигалось множество версий — от возросшего уровня потребления мяса, сливочного масла и сахара до закупорки носовых пазух и кариеса. В начале XX века дискуссии остановились на том, что главная причина — это уменьшение содержания клетчатки (волокон) в повседневном рационе, однако недостатка в новых гипотезах нет и по сей день. В частности, одна из них возлагает вину на распространившийся усовершенствованный метод очистки и обеззараживания воды и, как следствие, на повышение уровня гигиены — то есть как раз на тот фактор, который, казалось бы, сделал аппендикс практически ненужным. Какой бы ни была главная причина, к началу Второй мировой войны из коллективной памяти уже ушло воспоминание об относительно недавнем резком росте заболеваемости аппендицитом, так что теперь нам кажется, будто это было всегда.

На самом деле даже в современном развитом мире аппендикс лучше сохранять хотя бы до наступления зрелого возраста: ведь он защищает нас от периодических желудочно-кишечных инфекций, иммунной дисфункции, рака крови, некоторых аутоиммунных болезней и даже от инфаркта. Функция «заповедника» микробной флоры и фауны каким-то образом соотносится с его спасительной ролью. А если аппендикс — далеко не бесполезный орган, значит, можно сделать еще более важный вывод: микробы имеют огромное значение для нашего организма. Похоже, они не просто паразитируют на нас, пользуясь бесплатным жильем и проездом, но и оказывают нам настолько ценную услугу, что в нашем кишечнике для них предусмотрено даже специальное убежище, своего рода питомник. Остаются вопросы: кто же там живет и что именно делают для нас эти существа?

Еще несколько десятилетий назад выяснилось, что обитающие в наших телах микробы синтезируют некоторые важные витамины и разрушают плотные растительные волокна, — однако до недавних пор никто в полной мере не понимал, насколько тесно их клетки взаимодействуют с нашими. В конце 1990-х годов микробиологи, использовав средства и методы молекулярной биологии, совершили научный прорыв и сделали множество открытий, которые позволили по-новому взглянуть на наши странные взаимоотношения с микрофлорой.

Технология секвенирования ДНК дает представление о том, какие именно микробы у нас имеются. Если спускаться, ступенька за ступенькой, по иерархической лестнице, которую представляет собой это эволюционное древо, двигаясь от царства к типу, классу, отряду, семейству, и далее — к роду, виду и штамму, то становится понятно: все живые организмы более или менее тесно связаны между собой родством. Если же смотреть снизу, то видно, что мы, люди (род Homo, вид Homo sapiens), относимся к высшим приматам (семейство Hominidae), которые наряду с низшими обезьянами принадлежат к большому отряду приматов (Primates). Приматы, а также наши пушистые домашние питомцы, лакающие молоко из блюдечка, являются представителями млекопитающих (класс Mammalia), которые, в свою очередь, входят в группу, объединяющую хордовых — животных, имеющих позвоночник (тип Chordata). И наконец, если рассматривать всех животных — и позвоночных, и беспозвоночных (вроде знакомого нам кальмара), — то все вместе они образуют царство животных (Animalia) и входят в домен (надцарство) эукариот (Eukaryota). Бактерии и другие микробы (за исключением вирусов, их рассматривают отдельно от настоящих живых существ) располагаются на других крупных ветвях общего филогенетического дерева, но они принадлежат уже не к царству животных, а к своим особым царствам.

Определять особь до вида и находить ее точное место в классификации живых существ помогает секвенирование ДНК. Один ее фрагмент особенно информативен. Это ген 16S rRNA — своеобразный «штрихкод», позволяющий идентифицировать бактерию, не секвенируя весь ее геном. Чем более схожи коды у генов 16S rRNA, тем теснее родственные связи между соответстующими видами и тем ближе друг к другу они располагаются на «ветках» и «сучках» своей общей генеалогической ветви.

Впрочем, секвенирование ДНК — не единственный источник информации о наших микробах и об их деятельности. Большое подспорье тут и мыши, в частности специально выведенные стерильные — «аксенические», или «безмикробные», лабораторные линии. Первые поколения этих подопытных животных появились на свет с помощью кесарева сечения и содержались в изолированных камерах, что преграждало доступ к их организму любых бактерий — и полезных, и вредных. Впоследствии большинство безмикробных мышей стало рождаться обычным путем, просто от безмикробных матерей; таким образом, появился целый род аксенических грызунов, которых никогда в жизни не населяли и не касались никакие микробы. Даже их пища и подстилки подвергаются облучению и хранятся в стерильных контейнерах, чтобы не заразить животных. Пересадить мышь из одной герметической камеры в другую — целая операция, требующая антисептики и вакуумные насосы.

Сравнивая стерильных мышей с обычными, обладающими полным набором «положенных» микробов, ученые могут установить конкретные последствия обладания той или иной микрофлорой. Можно, скажем, заселить стерильных мышей каким-то одним видом бактерий (или ограниченным набором видов), чтобы выяснить, как именно каждый штамм влияет на биологию мыши. Благодаря этим «гнотобиотическим» (то есть обладающим заранее известной внутренней «живностью») мышам мы получаем представление о том, каким образом микробы воздействуют на нашу жизнь. Разумеется, с мышами сожительствуют не те микробы, что с людьми, и «мышиные» результаты порой разительно отличаются от «человеческих», однако такой научный инструмент позволяет получать немало ценных данных. Без подопытных грызунов медицинская наука развивалась бы в миллион раз медленнее, чем сейчас.

Именно благодаря безмикробным мышам один из крупнейших современных микробиологов, профессор Джеффри Гордон из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури, понял ту роль, которую играет микрофлора в управлении здоровым организмом. Он сравнил внутренности безмикробных и обыкновенных мышей и выяснил, что под управлением бактерий клетки, образующие стенки кишечника мышей, высвобождают особые молекулы, которые «кормят» микробов, как бы завлекая их и предлагая здесь поселиться. Присутствие микрофлоры изменяет не только химическую среду внутри кишечника, но и его морфологию. По «приказу» микробов пальцевидные выросты удлиняются — с тем чтобы площадь поверхности увеличилась и могла усваивать из пищи всю необходимую энергию.

От нашего совместного существования выигрывают не только живущие в нас микробы, но и мы сами. Взаимоотношения с микробами не ограничиваются простой толерантностью к пришельцам: мы их активно завлекаем сами. Понимание этого факта, наряду с секвенированием ДНК и опытами на безмикробных мышах, совершило настоящую революцию в науке. Проект «Микробиом человека», осуществляемый национальными учреждениями здравоохранения США, а также многие другие научные исследования в разных лабораториях по всему миру доказали, что наше здоровье и счастье напрямую зависят от состояния наших микробов.

* * *

Человеческое тело и снаружи, и изнутри представляет собой сложный ландшафт, включающий множество сред обитания — таких же разнообразных, как климатические зоны Земли. Подобно тому как экосистемы нашей планеты населены разными видами растений и животных, различные области человеческого тела дают приют совершенно разным микробным сообществам. Как и у всех многоклеточных животных, наше тело представляет собой сложно устроенную трубку. В один конец этой трубки входит пища, а из другого выходят ее остатки. Мы привыкли считать своим наружным покровом кожу, однако внутренняя поверхность нашей «трубки» — тоже, если вдуматься, «наружный» покров, и она сходным образом подвергается воздействию среды. Подобно тому как слои кожи защищают нас от стихий, вторжения микробов и вредных веществ, клетки внутри пищеварительного тракта также призваны нас охранять. Так что наши настоящие «внутренности» — это отнюдь не пищеварительный тракт, а ткани и органы, мышцы и кости, которые скрыты между внутренней и внешней поверхностями нашего трубкообразного тела.

Итак, поверхность человеческого тела — это не только его кожа, но и изгибы, повороты, борозды и складки проходящей внутри его полости-трубки. Если рассматривать тело под этим углом, то даже легкие, влагалище и мочеиспускательный канал можно отнести к внешним покровам — частям поверхности. Неважно, внешние это покровы или внутренние: вся эта поверхность служит потенциальным местом жительства для микробов. Разные места и участки обладают для симбионтов различной ценностью: наиболее густонаселенные, напоминающие мегаполисы сообщества возникают в лучших, самых плодородных — богатых пищевыми ресурсами — местах вроде кишечника, а сравнительно малочисленные группы других видов обосновываются в более бедной ресурсами или в более агрессивной среде обитания — вроде легких или желудка. Проект «Микробиом человека» призван составить полное описание всех этих поселений на основе микробных проб из восемнадцати различных мест на внутренних и внешних покровах человеческого тела. Пробы взяли у сотен добровольных участников эксперимента.

В течение пяти лет работы над ПМЧ молекулярные микробиологи пережили некое подобие золотого века, вроде того, что случился в классической натуралистике: тогда, в XVIII и XIX веках, ученые открывали множество видов птиц и млекопитающих и присваивали им научные названия, заполняя законсервированными в формалине тушками шкафы и целые кабинеты. Теперь оказалось, что человеческое тело — целая сокровищница новых, доселе неведомых науке штаммов и видов, причем многие из них обнаруживались лишь в организме одного-двух добровольцев из всех, кто участвовал в эксперименте. Выяснилось, что не существует какого-то постоянного, единого для всех набора микробов: напротив, лишь очень немногочисленные штаммы бактерий являются общими для всех людей. Сообщество микробов у каждого человека так же уникально, как отпечатки пальцев.

Хотя у штаммов внутри каждого из нас есть свои неповторимые особенности, по большому счету это одни и те же микробы. При этом бактерии вашего кишечника имеют куда больше сходства с бактериями в кишечнике вашего соседа, чем с вашими собственными, но живущими, скажем, на пальцах. Кроме того, несмотря на различия между нашими микробными сообществами, они выполняют одни и те же функции. То, что для вас делает бактерия А, для вашего лучшего друга может делать бактерия Б.

От прохладных засушливых равнин кожи на предплечьях до теплых и влажных лесов в паху и кислотной, бедной кислородом среды в желудке — все части нашего тела предлагают жилье тем микробам, которые способны там выжить. Даже в пределах одной среды обитания в разных ее нишах поселяются разные скопления видов. Наша кожа — общей площадью два квадратных метра — содержит столько же сообществ организмов, сколько ландшафты Северной и Южной Америки, только в миниатюре. Биоценоз богатой салом кожи лица и спины отличается от биоценоза сухой и огрубелой кожи локтей не меньше, чем тропические леса Панамы — от скал Большого каньона. Если кожу лица и спины населяют в основном виды, принадлежащие к роду пропионобактерий (Propionibacterium), которые питаются жиром, выделяемым из тесно расположенных сальных желез, то для кожи локтей и предплечий характерны куда более пестрые сообщества микробов. «Сырые» зоны, включая пупок, подмышки и промежность, становятся домом для видов коринебактерий (Corynebacterium) и стафилококков (Staphylococcus), которые любят повышенную влажность и питаются азотистыми соединениями из потовой жидкости.

Эта вторая, «микробная кожа» служит дополнительным защитным слоем для внутренних органов, укрепляя санитарный кордон, образованный клетками собственно кожи. Бактерии-чужаки, имеющие, возможно, недобрые намерения, стремятся проникнуть в эти тщательно охраняемые приграничные области нашего тела — но стоит им лишь попытаться это сделать, как их атакуют химическим оружием отряды местных пограничников. Пожалуй, наиболее уязвимы для вражеского вторжения мягкие ткани рта: им приходится противостоять слишком многочисленным войскам захватчиков, которые коварно пробираются внутрь с пищей или воздухом.

Исследователи, работавшие над проектом «Микробиом человека», взяли из ротовых полостей добровольцев не по одной пробе микробов, а по девять — из разных мест. Эти девять участков, часть из которых находилась всего в паре сантиметров друг от друга, оказались заселены заметно различавшимися между собой сообществами микробов; всего во рту было обнаружено около 800 видов бактерий, среди которых преобладали стрептококки, а также представители нескольких других групп. Стрептококки имеют дурную славу, потому что многие их виды являются возбудителями болезней — от «стрептококкового воспаления» горла, или острого фарингита, до некротического фасциита, поражающего поверхностные и подкожные ткани. Однако другие виды стрептококков способны приносить пользу, прогоняя злонамеренных чужаков прочь от уязвимого входа в организм. Конечно, нам расстояния между разными местами обитания микробов во рту могут показаться ничтожными, но не стоит забывать, что для самих микробов это широкие равнины и высокие горные хребты, и климат их различается так же, как, например, климат севера Шотландии и юга Франции.

Представьте себе резкий климатический перепад между ртом и ноздрями. Вязкое озерцо из слюны на грубой подстилающей породе сменяется щетинистым лесом с почвой из слизи и пыли. Ноздри — как можно догадаться, вспомнив об их функции «ворот» в легкие, — служат убежищем для самых разнообразных групп бактерий, насчитывающих около 900 видов, среди которых многочисленные колонии пропионобактерий, коринебактерий, стафилококков и моракселл (Moraxella).

Если продвинуться от горла дальше, к желудку, то здесь огромное разнообразие видов, проживающих во рту, внезапно сходит на нет. Чрезвычайно кислая среда желудка убивает многих микробов, попадающих туда вместе с пищей, и нам точно известно только об одном-единственном виде бактерий, который постоянно живет там у некоторых людей, а именно — хеликобактер пилори (Helicobacter pylori), чье присутствие способно стать как благословением, так и проклятьем. Дальнейшая экспедиция вглубь пищеварительного тракта обнаруживает все более высокую плотность и большее разнообразие микробов. За желудком начинается тонкая кишка, где пища быстро переваривается при помощи наших собственных ферментов и всасывается в кровоток. Впрочем, там обитает немало микробов; в начале этого семиметрового «шланга» на каждый миллилитр содержимого кишечника приходится около десяти тысяч особей, а в конце — там, где тонкая кишка переходит в толстую, — их число вырастает аж до десяти миллионов на миллилитр.

Прямо за стеной питомника, обустроенного в аппендиксе, располагается самая густонаселенная метрополия микробов. Это заповедный уголок микробного ландшафта внутри человеческого организма — похожая на теннисный мячик слепая кишка, придатком которой и является аппендикс. Здесь находится эпицентр микробной жизни, где триллионы микроскопических особей, относящихся как минимум к 4000 разных видов, благоденствуют на частично переваренной пище, которая уже прошла одну стадию экстракции питательных веществ в тонкой кишке. Теперь твердые кусочки — растительные волокна — достаются микробам, чтобы те осуществили второй этап процесса.

В ободочной кишке (она составляет большую часть длины толстой кишки и поднимается вверх вдоль правого бока нашего туловища, затем поворачивает и проходит поперек под грудной клеткой, после чего уходит вниз вдоль левого бока), плотность микробов насчитывает уже триллион особей на миллилитр, и все они живут в складках и ямках кишечных стенок. Здесь они подбирают кусочки съеденной нами пищи и преобразуют их в энергию, а продукты жизнедеятельности микробов всасываются в клетки, образующие стенки ободочной кишки. Не будь кишечных микробов, эти клетки просто истощались бы и отмирали — и если большинство клеток нашего тела питается сахаром, разносимым кровью, то основным источником питания для клеток ободочной кишки служат именно продукты жизнедеятельности микрофлоры. Влажная, теплая, «болотистая» среда внутри ободочной кишки, местами полностью лишенная кислорода, не только снабжает живущих там микробов остатками нашей пищи, но и образует слой слизи, богатый питательными веществами, которые могут прокормить микробов в голодные времена.

Пищеварительный тракт человека

Чтобы не пришлось вскрывать животы подопытным добровольцам, ради получения образцов микробов из различных зон кишечника, исследователи из ПМЧ выбрали другой, гораздо более гуманный способ сбора информации о кишечных жителях: они решили секвенировать ДНК микробов, обнаруженных в стуле. Проходя через пищеварительный тракт, большая часть съеденной нами пищи переваривается и усваивается — и нами, и нашими микробами, так что остается небольшая масса, которая затем удаляется через задний проход. Испражнения — это уже не столько остатки нашей пищи, сколько бактерии, причем как мертвые, так и живые. Около 75 % веса фекалий — это бактерии; на долю растительных волокон приходится всего 17 %.

В каждый момент времени наш кишечник содержит около 1,5 кг бактерий — это примерно столько же, сколько весит человеческая печень. При этом продолжительность жизни отдельных особей — считаные дни или недели. 4000 видов бактерий, обнаруженных в экскрементах, говорят о индивидуальном организме больше, чем виды, обнаруженные во всех других местах, вместе взятых. Эти бактерии точно отражают наше состояние здоровья и пищевые пристрастия, не только характеризуя нас как биологический вид, но и указывая на наше общественное положение и личные привычки. Самой многочисленной (с большим отрывом от остальных) группой бактерий, содержащихся в стуле, являются виды рода бактероидес (Bacteroides), но, поскольку наши кишечные бактерии питаются тем же, чем мы сами, бактериальные сообщества, обитающие в кишечнике, у всех людей разные.

Впрочем, кишечные микробы — не просто мусорщики, питающиеся объедками с нашего стола. Мы тоже эксплуатируем их — потому что для выполнения некоторых функций организму приходится обращаться к сторонней помощи: это выгоднее, чем эволюционировать самим. Зачем заводить собственный ген для белка, синтезирующего витамин B_12, необходимый для работы мозга, если это уже умеет клебсиелла (Klebsiella)? И кому нужны особые гены, формирующие стенки кишечника, если эти гены имеются у бактероидов? Однако, как мы еще увидим, роль микробов, живущих в кишечнике, вовсе не ограничивается синтезом витаминов.

Проект «Микробиом человека» начал исследования с микрофлоры здоровых людей. Установив такие рамки, ученые из ПМЧ через некоторое время задались вопросом: насколько иной будет картина у людей с неважным здоровьем? Не являются ли современные болезни следствием этих различий? И если это так, то что именно наносит вред здоровью? Может быть, кожные проблемы вроде угревой сыпи, псориаза и дерматита сигнализируют о нарушении баланса в микробных сообществах, населяющих кожу? Что, если воспалительные процессы в кишечнике, различные вида рака пищеварительного тракта и даже ожирение вызываются изменениями в составе живущих в этом тракте микробных сообществ? И, что самое интересное, не могут ли расстройства, на первый взгляд не связанные симбиотическими микроорганизмами, — например, аллергии, аутоиммунные болезни и даже психические заболевания — возникать вследствие нарушений в составе микрофлоры?

Победа Ли Роуэн в «научном тотализаторе» в Колд-Спринг-Харборе стала предзнаменованием гораздо более важного открытия. Мы не одиноки — и наши микробы-«безбилетники», как выяснилось, всегда играли гораздо большую роль в развитии нашей человеческой природы, чем мы предполагали. Профессор Джеффри Гордон говорит об этом так:

Изучение микробной составляющей организма позволяет нам совершенно по-новому взглянуть на себя. Мы получили новое ощущение взаимосвязи с миром микробов, ощущение преемственности наших личных связей с семьей и со средой, окружающей нас с первых дней жизни. Это заставляет задуматься — и подводит к мысли, что в человеческой эволюции, возможно, имелось еще одно измерение.

Мы стали зависеть от своих микробов, и, не будь их, каждый из нас был бы не таким, как сейчас, а лишь малой частью себя нынешнего. Так что же значит быть человеком лишь на 10 %?

Глава 1

Болезни XXI века

В сентябре 1978 года последний на Земле человек скончался от оспы. Всего в 70 милях от того места, где Эдвард Дженнер впервые сделал маленькому мальчику прививку, использовав гной, взятый у заболевшей коровьей оспой молочницы, 180 лет спустя вирус этой болезни поразил Джанет Паркер, совершив последнюю в истории успешную атаку на человеческий организм. Казалось бы, работая медицинским фотографом в Бирмингемском университете в Великобритании, Паркер не подвергалась серьезному риску заражения, — если бы не то обстоятельство, что ее фотолаборатория располагалась над совсем другой лабораторией. В тот августовский вечер, когда Джанет заказывала по телефону фотооборудование, вирусы оспы поднялись по воздуховоду из «оспяной» лаборатории медицинского факультета, находившейся этажом ниже, и заразили ее смертоносной инфекцией.

По решению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в течение десяти лет людям во всем мире делались прививки против оспы, и как раз тем летом ВОЗ собиралась объявить об окончательной победе над этой болезнью. Прошел почти год с тех пор, как был зафиксирован последний случай ее естественного проявления. Тогда молодой поварихе, работавшей в больнице, удалось оправиться от сравнительно мягкой формы оспы, выжившей в последнем своем оплоте — Сомали. Это была поистине триумф. После глобальной вакцинации на Земле не осталось людей, уязвимых для заражения, значит оспе стало попросту некуда податься.

И все же у вируса оспы оставались прибежища: заполненные человеческими клетками чашки Петри, в которых ученые выращивали и изучали вирусы различных болезней. Одним из таких заповедников для вирусов был медицинский факультет Бирмингемского университета, где профессор Генри Бедсон и его команда искали способ быстро идентифицировать любые другие поксвирусы, способные вызывать оспу у животных теперь, когда среди людей с ней было покончено. Это была благородная задача, и ученые работали над ней с разрешения ВОЗ, несмотря на обеспокоенность инспекторов протоколами безопасности вирусной лаборатории. До планового закрытия Бирмингемской лаборатории оставалось всего несколько месяцев, и замечания инспекторов не привели ни к досрочному прекращению экспериментов, ни к дорогостоящему переоборудованию.

Болезнь Джанет Паркер, которой она поначалу не придала значения, обеспокоила врачей-инфекционистов лишь через две недели после появления первых симптомов. К тому времени тело Джанет уже покрылось гнойниками, и врачи поставили возможный диагноз: оспа. Паркер поместили в изолятор, из гнойников были взяты для анализа образцы жидкости. По иронии судьбы, экспертиза по выявлению вирусов оспы для уточнения диагноза была поручена профессору Бедсону и его группе специалистов. Диагноз подтвердился, и Паркер перевели в больничный изолятор неподалеку от университета. А через две недели, 6 сентября, когда Джанет по-прежнему в тяжелом состоянии лежала в больнице, жена Бедсона, придя домой, обнаружила мужа мертвым: профессор перерезал себе горло. 11 сентября 1978 года Джанет Паркер умерла от оспы.

Жизнь Джанет Паркер оборвалась так же, как жизни многих сотен миллионов людей, умерших раньше. Джанет заразилась штаммом оспы, получившим имя «Абид» — в память о трехлетнем пакистанском мальчике, который заболел восемью годами ранее, вскоре после активной кампании ВОЗ по искоренению оспы в Пакистане.

Начиная с XVI века оспа сделалась одной из главных болезней-убийц в мире — главным образом в результате стремления европейцев исследовать и колонизовать далекие земли. В XVIII веке, когда население заметно увеличилось, а люди стали больше путешествовать, оспа распространилась настолько, что стала одной из основных причин смертности: от нее ежегодно умирало не менее 400 тысяч европейцев. Болезнь уносила жизни каждого десятого младенца. Во второй половине XVIII века, с изобретением вариоляции — рискованной процедуры (своего рода предшественницы вакцинации), заключавшейся в намеренном заражении здоровых людей при помощи гноя, взятого у больных оспой, — уровень смертности снизился. В 1796 году английский врач Эдвард Дженнер впервые провел вакцинацию с использованием вируса коровьей оспы, и ситуация стала улучшаться. К 1950-м годам в развитых странах оспу удалось почти полностью победить, однако из 50 миллионов случаев заражения, которые ежегодно фиксировались во всем мире, 2 миллиона заканчивались смертельным исходом.

Оспа утратила свои позиции в развитых странах, но в первом десятилетии ХХ века власть захватили другие микробы. Инфекционные болезни продолжали лидировать в списке убийц: распространению заразы весьма способствовало стремление людей к общению и к исследованиям. Быстрый рост численности и плотности населения помогал микробам «перескакивать» с человека на человека — именно это необходимо им для продолжения жизненного цикла. В 1900 году в США тремя основными причинами смертности были не инфаркт, рак и инсульт, как сегодня, а инфекционные болезни, вызываемые микробами, которые передаются от человека к человеку. На долю пневмонии (воспаления легких), туберкулеза и инфекционной диареи (гастроэнтерита) — приходилась треть всех смертей в стране.

Пневмония, которую некогда называли «убийцей номер один», начинается с кашля. Когда инфекция проникает глубоко в легкие, она вызывает затруднение дыхания и лихорадку. Пневмонию, больше похожую на целый букет симптомов, чем на болезнь, имеющую единственную причину, вызывает целая армия микробов — от крошечных вирусов, бактерий и грибков до протозойных («простейших») паразитов. В возникновении инфекционной диареи тоже повинно множество микроорганизмов. У нее немало разных ипостасей: «синяя смерть», или холера, которая вызывается бактериями; «кровавый понос», или дизентерия, которую обычно вызывают паразитические амебы; «бобровая лихорадка», или лямблиоз, тоже переносится паразитами. Третий грозный убийца — туберкулез — поражает легкие, как и пневмония, но имеет более специфический источник: его вызывает немногочисленная группа бактерий, принадлежащих к роду микобактерий (Mycobacterium).

На нашем биологическом виде оставили свои следы (и в буквальном, и в фигуральном смысле) полчища других заразных болезней: полиомиелит, брюшной тиф, корь, сифилис, дифтерия, скарлатина, коклюш и различные формы гриппа, а также многие другие инфекции. В начале ХХ века полиомиелит, вызываемый вирусом, который поражает центральную нервную систему и разрушает нервы, отвечающие за движение, каждый год парализовывал сотни тысяч детей в развитых странах. Сифилис — передаваемая половым путем бактериальная болезнь — по некоторым данным, проявлялся в том или ином возрасте у 15 % жителей Европы. Корь убивала по миллиону людей в год. Дифтерия (кто теперь помнит эту напасть?) ежегодно уносила жизни 15 тысяч детей в одних только Соединенных Штатах. За два года после Первой мировой войны грипп убил, по разным оценкам, в 5–10 раз больше людей, чем погибло на полях сражений.

Неудивительно, что эти эпидемии серьезно сказывались на средней продолжительности жизни. В 1900 году она (в масштабах всей планеты) составляла всего 31 год. В развитых странах ситуация была лучше, но и там этот показатель немного недотягивал до 50 лет. На протяжении большей части эволюционной истории нам, людям, удавалось доживать лишь до двадцати-тридцати лет, хотя средняя продолжительность жизни, скорее всего, была гораздо ниже. За один век, причем в значительной мере благодаря достижениям одного десятилетия — антибиотической революции 1940-х — средняя продолжительность нашего земного существования выросла вдвое. В 2005 году среднестатистический человек с большой долей вероятности мог дожить до 66 лет, а жители самых богатых стран — опять же в среднем — доживали и до 80.

На эти цифры в значительной степени влияют шансы выжить в младенчестве. В 1900 году, когда трое из десяти детей умирали, не дожив до пяти лет, средняя продолжительность жизни была гораздо ниже. Если бы на рубеже следующего столетия коэффициент детской смертности оставался на уровне 1900 года, то в США каждый год больше полумиллиона детей умирали бы, не дожив до одного года. Однако в 2008 году был зафиксирован совершенно другой показатель: 28 тысяч. Для подавляющего большинства детей чрезвычайно важно благополучно провести первые пять лет жизни, после чего их шансы дожить до старости существенно возрастают.

Хотя жители развитых стран наверняка не в полной мере осознают масштабы прогресса, мы как вид проделали очень долгий путь к победе над нашими старейшими и злейшими врагами — патогенными микроорганизмами (которые иногда называют просто «патогенами»). Патогены — болезнетворные микробы — процветают в антисанитарных условиях, обычно возникающих в местах скученного проживания людей. Чем больше нас становится на планете, чем в большей тесноте мы живем, тем легче патогенам паразитировать на нас. Переезжая из одного места в другое, мы перевозим их с собой и позволяем им переселяться на других людей, а это, в свой черед, помогает этим микробам размножаться, мутировать и развиваться. Многие из тех заразных болезней, с которыми человечество боролось в последние несколько веков, зародились еще в ту пору, когда древние люди покинули свою колыбель — Африку — и стали расселяться по другим частям света. Патогены покоряли мир вместе с нами; мало какие виды обладают столь верной свитой патогенов, как человек.

Для большинства развитых стран разгул инфекционных болезней ушел в историю. Все, что осталось от тысячелетних смертельных сражений с микробами, — это детские воспоминания о болезненных уколах-прививках, за которыми следовало «вознаграждение» в виде кусочка сахара, пропитанного вакциной против полиомиелита, да еще, может быть, о длинных очередях, в которых мы скучали в ожидании повторной иммунизации в подростковом возрасте. У нынешних детей и подростков груз этих воспоминаний куда легче нашего, ведь теперь все позабыли о многих из этих болезней и даже некогда обязательные прививки — вроде грозной БЦЖ от туберкулеза — считаются излишними.

Медицинские нововведения и меры по охране общественного здоровья — главным образом те, что были придуманы в конце XIX и начале ХХ века, — серьезно изменили человеческую жизнь. Особенно важными оказались четыре изобретения, благодаря которым в нашем обществе теперь сосуществуют сразу 4–5 поколений людей, а не два, как прежде, — настолько удлинилась человеческая жизнь. Первое и самое раннее из новшеств, за которое следует благодарить Эдварда Дженнера и корову по имени Блоссом, — это, конечно же, вакцинация. Дженнер знал, что молочницы защищены от заражения «черной» (настоящей) оспой благодаря тому, что уже заражались гораздо более мягкой формой болезни — «коровьей» оспой. Ему пришло в голову, что если гной из пустул на теле молочницы впрыснуть в чужой организм, то, быть может, это защитит от оспы человека, привитого таким способом. Его первым экспериментальным пациентом стал восьмилетний мальчик по имени Джеймс Фиппс — сын садовника, работавшего у Дженнера. Сделав Фиппсу прививку, Дженнер через некоторое время решил подвергнуть отважного паренька заражению, дважды впрыснув ему гной из настоящей оспенной пустулы. Мальчик оказался совершенно невосприимчив к болезни.

Победное шествие вакцинации начатое в 1796 году с оспы, продолжилось в XIX веке наступлением на бешенство, брюшной тиф, холеру и чуму. С 1900 года прививки помогли защитить людей от десятков других инфекционных болезней. Таким образом, практика вакцинаций не только избавила миллионы людей от мучений и преждевременной смерти, но и полностью искоренила некоторые патогены в отдельных странах или даже на всем земном шаре. Благодаря вакцинации нашей иммунной системе больше нет нужды сталкиваться с опасной формой заболевания, чтобы приобрести невосприимчивость к нему (и то лишь если мы сумеем выжить). Вместо того чтобы вырабатывать защиту от болезней естественным — смертельно опасным — путем, мы, используя собственный интеллект, «предупреждаем» иммунную систему о тех микробах-агрессорах, с которыми она может столкнуться.

Без вакцинации вторжение нового патогена вызывает болезнь и может закончиться смертью. Для борьбы с микробами-возбудителями иммунная система, создает белковые молекулы, называемые антителами. Если человек выживает, то новые антитела будут затем служить как бы отрядом профессиональных контрразведчиков, который патрулирует организм и выявляют конкретные виды микробов, попадающие под подозрение. После преодоления недуга антитела еще долгое время остаются в организме, и их главная задача — сообщать иммунной системе о повторном вторжении того же патогена. В следующий раз, когда неприятель попытается пойти в атаку, иммунная система будет готова к обороне и болезни придется признать поражение.

Вакцинация имитирует этот естественный процесс, обучая иммунную систему распознавать конкретный патоген. Вместо того чтобы болеть для выработки иммунитета, мы делаем прививки, подвергаясь лишь дозированному заражению — в виде инъекции или перорального приема убитых, ослабленных или «сигнальных» версий патогенных микробов. Мы избавлены от самой болезни, но наша иммунная система откликается на вакцину и вырабатывает антитела, которые помогут организму сопротивляться, если на нас нападет тот же патоген.

Всеобщие программы вакцинации призваны обеспечить «коллективный иммунитет» через прививание достаточно значительной части населения, чтобы инфекционные болезни не могли распространяться дальше. Эта практика привела к тому, что в развитых странах многие заразные болезни удалось практически полностью искоренить, а одну из них — оспу — победить окончательно. Победа над оспой — то есть снижение уровня заболеваемости ею во всем мире от прежних 50 миллионов случаев в год до нынешних единичных случаев за десять с лишним лет — позволили государствам сэкономить миллиарды на прививках, лечении и на других социальных расходах, связанных с заболеваемостью. США, внесшие колоссальный вклад в борьбу с инфекциями на планете, каждые 26 дней возмещают потраченные деньги в виде неизрасходованных средств. Правительственные программы прививок от десятка с лишним инфекционных болезней радикально снизили уровень заболеваемости, и тяжесть протекания недугов, спасли множество жизней и позволили сохранить немало денег.

Сегодня большинство развитых стран проводят программы вакцинации против десятка инфекционных болезней, и, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, около полудюжины болезней удалось искоренить или в региональном, или в мировом масштабе. Эти программы помогли резко снизить уровень заболеваемости. До того как в 1988 году началась Всемирная программа по искоренению полиомиелита, его вирус поражал 350 тысяч людей ежегодно. В 2012 году было зафиксировано только 223 случая заболевания полиомиелитом и лишь в трех странах. Всего за 25 лет удалось предотвратить смерть полумиллиона людей, а 10 миллионов детей, которым ранее угрожал бы паралич, не утратили способность ходить и бегать. То же произошло с корью и краснухой: лишь за одно десятилетие вакцинация от этих некогда распространенных болезней предотвратила 10 миллионов смертей во всем мире. В Соединенных Штатах, как и в большинстве других развитых стран, благодаря прививкам заболеваемость девятью главными детскими болезнями снизилась на 99 %. В 1950 году в этих странах из каждой тысячи младенцев, родившихся живыми, около сорока умирали, не дожив до года. К 2005 году этот показатель уменьшился на целый порядок — примерно до четырех смертей на тысячу. Вакцинация оказалась настолько успешной, что сейчас лишь старейшие жители Европы могут вспомнить чудовищный страх и боль, которые вызывали эти смертельно опасные болезни. Теперь мы избавлены от этого ужаса.

После изобретения первых вакцин следующей революцией в области здравоохранения стали гигиенические требования к работе врачей. Конечно, об улучшении больничной гигиены необходимо думать и сегодня, но по сравнению со стандартами конца XIX века современные больницы — поистине храмы чистоты. Представьте себе больничные отделения, битком набитые больными и умирающими, неперевязанные гноящиеся раны и не стиранные годами халаты врачей, перепачканные кровью после множества операций. Когда-то люди не видели смысла в соблюдении чистоты: считалось, что инфекции возникают от «дурного воздуха», а не переносятся микробами. Считалось, что миазмы — ядовитый туман — поднимается от разлагающейся ткани или от грязной воды и что его неосязаемая сила неподвластна врачам и медсестрам. Микробы были обнаружены еще за 150 лет до этого, однако никому не приходило в голову, что между ними и болезнями существует какая-то связь. Было принято считать, что миазмы не передаются при физическом контакте, а потому инфекции часто распространяли те самые люди, которые должны были от них лечить. Больницы стали новым изобретением, возникшим благодаря заботе об общественном здоровье и желанию донести «современную» медицину до широких масс. Вопреки благим намерениям, эти лечебницы становились рассадниками заразы, а попадавшие в них люди рисковали жизнью.

Больше всего от развития больничной системы страдали женщины: риск умереть от родов не снизился, а, наоборот, возрос. К 1840-м годам из всех рожениц, попадавших в больницы, впоследствии умирало до 32 %. Врачи, принимавшие роды, — а тогда это были исключительно мужчины, — объясняли их смерть какими угодно причинами — от эмоциональной травмы до расстройства кишечника. Истинную причину чудовищного роста смертности обнаружил молодой венгерский акушер Игнац Земмельвайс.

В венской больнице общего профиля, где работал Земмельвайс, роженицы через день попадали в две разные клиники. Одной заведовали врачи, а второй — медсестры. Каждый второй день, приходя на работу, Земмельвайс видел, как женщины рожают прямо на улице, у дверей больницы. Это было в те дни, когда для рожениц открывалась клиника, находившаяся под началом врачей. Однако женщины знали, что если они не дотерпят до следующего дня, то шансы выжить будут очень малы. Дело в том, что во врачебном корпусе таилась родильная горячка — причина большинства женских смертей. А потому роженицы ждали, героически терпя холод и боль, в надежде, что ребенок немного повременит с появлением на свет, пока не заступят на свою смену медсестры.

Если удавалось попасть в корпус, которым заведовали медсестры, то можно было меньше бояться за свою жизнь. Из молодых матерей, попадавших в руки медсестер, от родильной горячки умирало от 2 до 8 % женщин — гораздо меньше, чем во врачебной клинике.

Земмельвайс начал сравнивать клиники, чтобы понять, почему в них настолько разный уровень смертности. Вначале он думал, что дело в переполненности или в климате внутри врачебного корпуса, однако так и не нашел подтверждения этой догадке. А потом, в 1847 году, его близкий друг и коллега, доктор Якоб Коллечка, скончался после того, как случайно порезался студенческим скальпелем во время вскрытия. Причиной его смерти стала родильная горячка.

Вот тогда, после смерти Коллечки, Земмельвайс все понял. Врачи сами сеют смерть в своей клинике, а вот медсестер в этом обвинить нельзя. И теперь стало ясно, почему так происходит. Пока у пациенток были схватки, доктора проводили время в морге, обучая студентов-медиков на наглядных пособиях — человеческих трупах. Земмельвайс сделал вывод, что врачи приносили смерть из прозекторской в родильные палаты. Медсестры же никогда не прикасались к трупам, и если пациентка умирала в их корпусе, то, скорее всего, возникшее у нее послеродовое кровотечение потребовало визита врача.

У Земмельвайса не было четкого представления о том, какую именно форму принимает смерть на пути от морга к родильной палате, однако он понял, как можно положить этому конец.

Чтобы избавиться от запаха гниющей плоти, врачи часто мыли руки раствором хлорной извести. Земмельвайс рассудил, что если этот раствор устраняет запах смерти, то, быть может, он способен устранить и ее переносчика. Он ввел правило, согласно которому врачи обязаны были мыть руки в растворе хлорной извести после вскрытия трупов и перед осмотром рожениц. Уже через месяц уровень смертности в его клинике упал до уровня соседней.

Несмотря на серьезные успехи, которых добился Земмельвайс в Вене, а затем в двух больницах в Венгрии, современники высмеивали или игнорировали его. Ведь зловоние и засохшие пятна крови на руках хирурга в ту пору считались признаком его опыта и мастерства. «Врачи — это аристократы, а у аристократов руки всегда чистые», — заметил один видный гинеколог того времени, притом что сам продолжал каждый месяц убивать инфекцией десятки женщин. Сама мысль о том, что врачи могут приносить смерть, а не спасать жизнь пациентам, казалась чудовищным оскорблением, и в итоге Земмельвайса уволили. А женщины еще десятки лет подвергались риску умереть во время родов, расплачиваясь своими жизнями за высокомерие врачей.

Спустя двадцать лет великий французский ученый Луи Пастер изложил микробную теорию распространения болезней, согласно которой инфекции и болезни переносятся не миазмами, а микробами. В 1884 году теорию Пастера подтвердили эксперименты немецкого врача, нобелевского лауреата Роберта Коха. К тому времени Земмельвайса уже не было в живых. Родильная горячка стала его навязчивой идеей, и он едва не обезумел от ярости и отчаяния. Он обрушивался с обвинениями на врачебное сообщество, настаивая на своей правоте и называя современников безответственными убийцами. Однажды коллега привел его в лечебницу для душевнобольных — якобы осмотреть одного из пациентов, однако санитары тут же стали избивать Земмельвайса и поить его касторкой. Через две недели он умер от сепсиса: вероятно, зараза проникла в полученные раны и царапины.

Микробная теория стала открытием, которое дало научное объяснение наблюдениям и подходу Земмельвайса. Постепенно антисептическая обработка рук стала нормой для европейских хирургов. Гигиенические правила получили распространение стараниями британского хирурга Джозефа Листера. В 1860-е годы Листер прочел работу Пастера, посвященную микробам и пище, и решил провести эксперимент с обработкой ран химическим раствором, чтобы снизить риск развития гангрены и сепсиса. Он взял карболовую кислоту (так в быту называют водный раствор фенола), которая, как было известно, не дает гнить древесине, и стал протирать ею инструменты, пропитывать перевязочные материалы и даже промывать раны во время хирургических операций. И добился тех же результатов, что когда-то Земмельвайс: уровень смертности резко упал. Если раньше из тех больных, которых оперировал Листер, умирало 45 %, то теперь, после применения карболовой кислоты, смертность снизилась в три раза.

Неукоснительное следование врачей гигиеническим требованиям, сформулированным Земмельвайсом и Листером, предотвратило заражение миллионов людей. До начала ХХ века на Западе серьезнейшую угрозу здоровью представляли болезни, переносимые водой (сегодня такая ситуация наблюдается в ряде развивающихся стран). Зловещие «миазмы» продолжали убивать людей, отравляя реки, колодцы и насосы. В августе 1854 года на жителей лондонского района Сохо напала неведомая болезнь. У них начинался понос, но не простой: из людей вытекала белая водянистая жидкость, и этой напасти не было конца. Из одного человека могло выйти до 20 литров в день — причем все это, разумеется, выливалось в выгребные ямы прямо под тесно стоявшими домишками Сохо. Это была холера, убивавшая людей сотнями.

Доктор Джон Сноу, британский врач, скептически относившийся к теории миазмов, в течение нескольких лет искал другое объяснение недугу. Опыт предыдущих эпидемий навел его на мысль, что холера передается вместе с водой. Последняя вспышка болезни в Сохо дала ему возможность проверить эту гипотезу. Он стал опрашивать жителей Сохо и составлять особую карту, где отмечал случаи заражения и смерти от холеры, пытаясь таким образом выявить общий источник заразы. Сноу понял, что все жертвы холеры пили воду, поступавшую от одного насоса на Брод-стрит (сейчас это Бродвик-стрит) в самом сердце эпидемии. Даже от тех смертей, которые происходили в других местах, ниточки тянулись все к тому же насосу на Брод-стрит, поскольку холеру разносили и передавали уже заразившиеся люди. Была только одна странность: среди монашеской братии из монастыря в Сохо, куда вода поступала с того же насоса, загадочным образом ни один человек от холеры не пострадал. Впрочем, от смертельной заразы их спасла отнюдь не вера, а обычай пить воду лишь после того, как она превратится в пиво.

Сноу пытался выявить закономерности — он выяснял связи между заболевшими, искал объяснения, почему не заболели другие. Он хотел понять, почему болезнь вспыхнула за пределами эпицентра на Брод-стрит. Опираясь на логику и конкретные факты, Сноу стремился дойти до истины, отметая отвлекающие ложные сигналы и ища объяснения аномалиям. По его настоянию насосное сооружение на Брод-стрит разобрали, после чего обнаружилось, что ближайшая выгребная яма переполнилась и ее содержимое попадало в водозабор. Это было первое в мире эпидемиологическое исследование — в том смысле, что для обнаружения источника заразы были изучены география и закономерности распространения болезни. Впоследствии Джон Сноу настоял на использовании хлора для обеззараживания водопровода, подводившего воду к насосу на Брод-стрит, и примененный им метод хлорирования быстро подхватили в других местах. К концу XIX века санитарные меры по очистке воды — третья из упомянутых нами инноваций — уже получили широкое распространение.

В ХХ веке все три медицинских инновации продолжали развиваться. К концу Второй мировой войны благодаря вакцинации удалось победить еще пять инфекционных болезней, так что теперь их стало уже десять. Гигиенические меры предосторожности в медицине получили международное распространение, а хлорирование воды стало обязательным. Четвертая и последняя новаторская разработка, положившая конец гегемонии микробов в развитом мире, была начата во время Первой мировой войны и получила окончательное признание вместе с окончанием Второй. Успех пришел в результате долгого труда нескольких людей — а также некоторого везения. Первый из этих людей, шотландский биолог сэр Александр Флеминг, прославился тем, что «случайно» открыл пенициллин в своей лаборатории при больнице Святой Марии в Лондоне. На самом деле Флеминг уже долгие годы вел научную охоту за антибактериальными веществами.

В годы Первой мировой войны он лечил раненых солдат на Западном фронте, во Франции, и с сожалением отмечал, что многие из них умирают от заражения крови (сепсиса). После окончания войны Флеминг вернулся в Великобританию и задался целью улучшить качество антисептических повязок Листера, пропитанных карболовой кислотой. Вскоре он обнаружил природный антисептик в носовой слизи и назвал его лизоцимом. Но оказалось, что лизоцим, как и карболовая кислота, не проникает достаточно глубоко в рану, поэтому внутренние нагноения продолжались. Через несколько лет, в 1928 году, изучая стафилококковые бактерии (которые вызывают, например, фурункулы и ангину), Флеминг вдруг заметил нечто странное в одной из чашек Петри. Он отсутствовал в лаборатории несколько дней, а теперь вернулся к беспорядочно заставленному столу, где осталось много старых бактериальных культур, часть из которых были поражены плесенью (то есть микроскопическими грибами). Наводя порядок, он обратил внимание на одну из чашек. Вокруг пятнышка, образованного нитями грибка пеницилла (Penicillium) возникло кольцо, полностью свободное от колоний стафилококков, которыми кишела остальная плошка. Флеминг сделал из этого наблюдения важный вывод: плесень выпустила «сок», который убил всех бактерий вокруг нее. Этот «сок» и получил название «пенициллин».

Хотя Флеминг вырастил пеницилл не нарочно, о потенциальной важности пенициллина он догадался отнюдь не случайно. С этого наблюдения началась эпоха экспериментов и открытий, охватившая два континента, продлившаяся двадцать лет и закончившаяся в итоге настоящей революцией в медицине. В 1939 году группа ученых из Оксфордского университета под началом австралийского фармаколога Говарда Флори решила, что пора найти пенициллину более широкое применение. Ранее Флеминг уже пытался вырастить достаточное количество этого плесневого гриба или экстрагировать производимый им пенициллин. И вот теперь команде Флори удалось выделить жидкий антибиотик. К 1944 году благодаря финансовой поддержке комитета военно-промышленного производства США пенициллин производился уже в достаточных количествах, чтобы обеспечить потребности солдат, возвращавшихся на родину после высадки американских войск в Европе. Мечта сэра Александра Флеминга о победе над инфекциями, уносившими жизни раненых, осуществилась, и через год он, Флори и еще один ученый из оксфордской научной группы, сэр Эрнст Борис Чейн, удостоились Нобелевской премии по медицине.

Впоследствии ученые разработали более двадцати видов антибиотиков, каждый из которых действовал против конкретной болезнетворной бактерии, помогая иммунной системе отражать атаку инфекции. До 1944 года даже легкие царапины или ранки порой приводили к смерти. В 1940 году британский констебль из Оксфордшира Альберт Александер оцарапался о колючий розовый куст. Его лицо так пострадало от заражения, что пришлось удалить один глаз и бедняга оказался на волоске от смерти. Жена Флори Этель, врач по профессии, убедила его сделать Александеру первую в мире инъекцию пенициллина.

В течение суток после впрыскивания мизерной дозы пенициллина лихорадка у полицейского прекратилась и он начал выздоравливать. Впрочем, чуда не произошло: после нескольких дней лечения запасы пенициллина закончились. Флори попытался экстрагировать хоть немного пенициллина из мочи констебля, чтобы продолжить лечение, однако на пятый день полицейский скончался. Сегодня смерть от царапины или нарыва почти немыслима, и мы зачастую принимаем антибиотики, даже не задумываясь о том, что они спасают нам жизнь. Хирургические операции тоже представляли бы огромную угрозу для жизни, если бы не защитная мера — внутривенное вливание антибиотиков перед первым прикосновением скальпеля.

Сегодня наша жизнь протекает в почти стерильных условиях: благодаря прививкам, антибиотикам, обеззараживанию воды и гигиеническим мерам предосторожности при медицинских процедурах инфекции оказались загнаны в угол. Нам больше не угрожают острые и смертельно опасные вспышки заразных болезней. Зато им на смену пришли новые напасти. За последние шестьдесят лет пышным цветом расцвел целый «букет» патологий, раньше встречавшихся крайне редко. Эти хронические «болезни XXI века» стали настолько частыми, что мы уже считаем их нормальными спутниками человека. Но так ли это?

Из ваших друзей и родственников уже никто не болел оспой или полиомиелитом. Можно даже решить, что нам очень повезло, ведь мы все теперь здоровы! Но приглядитесь внимательнее — и увидите совсем другую картину. Может быть, вы услышите чиханье и заметите покрасневшие глаза вашей дочери, которую весной одолевает сенная лихорадка. Или вспомните о невестке, которой приходится несколько раз в день колоть себе инсулин из-за сахарного диабета… А может, вы боитесь, что ваша жена когда-нибудь окажется прикована к инвалидной коляске из-за рассеянного склероза, как это случилось в прошлом с ее тетей. Возможно, ваш зубной врач рассказывал, как его маленький сын громко кричит, раскачивается и никому не смотрит в глаза: у него диагностировали аутизм. Или у вашей мамы обнаружилась одержимость шопингом. А может, вам приходится покупать специальный стиральный порошок, от которого у вашего сына не обостряется экзема. Либо кузина стесняется есть в гостях, потому что от белого хлеба у нее начинается понос. А ваш сосед нечаянно съел арахис, а потом потерял сознание от анафилактического шока, не успев добраться до шприца с адреналином. И вы сами, быть может, потерпели поражение в борьбе с лишним весом, хотя журналы о красоте и здоровье и ваш лечащий врач твердят, что это — лишь вопрос мотивации. Все эти нарушения — аллергии, аутоиммунные болезни, пищеварительные расстройства, проблемы с психическим здоровьем и ожирение — в наши дни считаются неизбежным злом.

Возьмем аллергию. Возможно, вы не видите ничего страшного в том, что ваша дочь страдает сенной лихорадкой, потому что некоторые ее подруги тоже чихают и все лето ходят с заложенным носом. Вас не удивляет экзема сына, потому что такая же есть у многих его одноклассников. Даже ужасный анафилактический шок, поразивший соседа, стал таким распространенным явлением, что на упаковке практически любого пищевого продукта, произведенного в Европе, США или Канаде, найдется предостережение «может содержать арахис». Но задумывались ли вы о том, почему 20 % детей берут в школу ингалятор на случай приступа астмы? Способность дышать является фундаментальным свойством всего живого, однако в наши дни миллионы детей просто задыхаются. Знаете ли вы, что у каждого пятнадцатого американского ребенка имеется аллергия хотя бы на один пищевой продукт? Как вы думаете, нормально ли это?

Аллергии — бич едва ли не половины жителей развитых стран. Мы послушно принимаем прописанные антигистаминные средства, стараемся не гладить кошек, внимательно читаем на упаковке состав продукта. Мы без раздумий делаем все необходимое, чтобы наша иммунная система не реагировала слишком агрессивно на самые распространенные и, казалось бы, безобидные вещества: пыльцу растений, пыль, шерсть животных, молоко, яйца, орехи и многое другое. Наш организм принимает эти вещества в штыки — как микробов, которых необходимо атаковать и изгнать. Но так было не всегда. В 1930-е годы астма считалась редкостью — ею болел, может быть, один ребенок на всю школу. К 1980-м годам она заметно активизировалась — тогда можно было найти уже по одному астматику в каждом классе. За последнее десятилетие рост заболеваемости стабилизировался, однако сейчас астмой болеет около четверти всех детей в США. То же относится и к другим аллергиям: например, случаи аллергии на арахис участились втрое всего за десять лет в конце прошлого века, а затем их число удвоилось за следующие пять лет. Теперь во многих американских школах и учреждениях имеются специальные места, где нельзя есть арахис. Экзема и поллиноз (сенная лихорадка) тоже когда-то были редкостью, а теперь стали привычным явлением.

Это ненормально.

Как насчет аутоиммунных болезней? Инсулиновая зависимость вашей невестки — не уникальный случай: ведь этой разновидностью сахарного диабета (его называют сахарным диабетом 1-го типа) страдает около 4 человек из тысячи. Многие хорошо знают и что такое рассеянный склероз, поразивший нервную систему тети вашей жены. А еще есть ревматоидный артрит, который повреждает суставы, целиакия (глютеновая энтеропатия), атакующая тонкий кишечник, миозит, разрушающий мышечные волокна, волчанка, разрывающая клетки от самого ядра, и еще около восьмидесяти других подобных болезней. Как и при аллергиях, иммунная система будто срывается с цепи и нападает не на вредных микробов, а на клетки самого тела. Вы, наверное, удивитесь, когда узнаете, что в развитых странах от разных видов аутоиммунных болезней страдает в общей сложности почти 10 % населения.

Сахарный диабет 1-го типа служит хорошим примером, потому что эта болезнь легко выявляется и собранные о ней данные сравнительно надежны. Инсулинозависимый диабет обычно дает себя знать довольно рано — часто уже в подростковом возрасте. Он поражает клетки поджелудочной железы и нарушает выработку гормона инсулина. (При диабете 2-го типа инсулин вырабатывается, но организм перестает его воспринимать, так что нормальный обмен веществ тоже нарушается.) Без инсулина глюкоза, поступающая в кровь — из обычного сахара в конфетах и сладостях или из углеводов, например макарон и хлеба, — не может расщепляться и усваиваться. Ее накапливается столько, что она становится токсичной, вызывая мучительную жажду и одновременно позывы к мочеиспусканию. Больной худеет, слабеет, а через несколько недель или месяцев наступает смерть — как правило, от почечной недостаточности. (Конечно, если вовремя не начать прием инсулина.) Иными словами, это очень опасное заболевание.

К счастью, по сравнению со многими другими болезнями, диабет очень легко диагностировать — причем так было всегда. Сегодня достаточно просто проверить уровень глюкозы в крови натощак, но даже сто лет назад врачи при желании могли без труда выявить диабет. Я не случайно говорю «при желании»: дело в том, что в те времена для диагноза нужно было пробовать мочу пациента на вкус. Чрезмерно сладкий вкус свидетельствовал о таком высоком содержании глюкозы в крови, что почки вынуждены были выводить ее излишки. Безусловно, в прошлом врачи упускали из виду гораздо больше случаев болезни, чем сейчас, и многие диабетики наверняка не попадали в статистику, однако рост распространенности диабета 1-го типа в последнее время указывает на то, что аутоиммунные болезни существенно укрепили свое положение.

На Западе примерно один человек из 250 вынужден исполнять обязанности собственной поджелудочной железы: самостоятельно рассчитывать, сколько ему нужно инсулина, а затем делать инъекцию, чтобы «убрать» лишнюю глюкозу из той, что поступила с пищей. Поражает распространенность этого недуга: еще в XIX веке люди почти не болели сахарным диабетом 1-го типа. В больничных журналах, которые вели в течение 75 лет, вплоть до 1898 года, в Массачусетской больнице общего типа в США, зарегистрирован всего 21 случай диабета, выявленного в детском возрасте, на почти 500 тысяч пациентов. И дело отнюдь не в ошибочных диагнозах — ведь проба мочи на вкус, быстрая потеря больным веса и неизбежный смертельный исход даже тогда позволяли точно распознавать эту болезнь.

Когда незадолго до начала Второй мировой войны начали вести официальную статистику заболеваемости, появилась возможность проследить распространение диабета 1-го типа. Тогда в США, Великобритании и Скандинавии диабет был диагностирован у 0,02–0,04 % детей (1–2 заболевания на 5000 человек). В годы войны наблюдалась та же картина, но затем что-то изменилось, и уровень заболеваемости начал расти. К 1973 году количество диабетиков увеличилось в 6–7 раз по сравнению с тридцатыми годами. В восьмидесятые уровень достиг максимума и остановился на нынешнем уровне около 0,4 %. Иными словами, диабетом сегодня болен один человек из 250.

Росту заболеваемости диабетом сопутствовало распространение других аутоиммунных болезней. На рубеже тысячелетий рассеянный склероз, разрушающий нервную систему, поражал примерно вдвое больше людей, чем двумя десятилетиями ранее. Целиакия, при которой от употребления в пищу продуктов из пшеницы организм атакует клетки собственного кишечника, поистине празднует победу над людьми: по сравнению с 1950-ми годами случаи заболевания ею участились в 30–40 раз! Волчанка, воспалительные заболевания кишечника и ревматоидный артрит тоже пережили настоящий подъем.

Это ненормально.

А как насчет избыточного веса? Боюсь, не ошибусь, предположив, что вы тоже боретесь с лишними килограммами, — ведь уже больше половины людей на Западе имеют лишний вес или страдают от ожирения. Парадоксально, но если ваш вес в пределах нормы, то сегодня вы уже относитесь к меньшинству. Полных людей стало так много, что магазинам приходится заменять старые манекены другими, с более крупными формами, а телевизионщики превратили похудение в шоу. Впрочем, такие перемены не являются неожиданностью: с точки зрения статистики для большинства людей лишний вес давно стал реальностью.

Однако так было не всегда. Когда сегодня мы рассматриваем черно-белые фотографии 1930-х или 1940-х годов, на которых запечатлены стройные молодые люди в шортах или купальных костюмах, то эти здоровые люди кажутся нам исхудалыми: ведь у них плоские животы, у них выпирают ребра! Но их нельзя называть тощими — просто они лишены того «груза», который сегодня носит значительная часть населения. В начале ХХ века люди весили примерно одинаково, поэтому никто не задавался целью специально записывать показатели. Но в 1950-е годы в США количество людей с лишним весом стало резко расти, и правительство стало следить за ситуацией. Первый общенациональный обзор, обнародованный в начале 1960-х годов, показал, что 13 % взрослого населения уже страдает ожирением. Иными словами, их индекс массы тела (ИМТ — вес в килограммах, поделенный на квадрат роста в метрах) превышал 30. Еще 30 % имели избыточный вес (их ИМТ составлял от 25 до 30).

К 1999 году доля страдающих ожирением взрослых американцев увеличилась более чем вдвое, составив 30 %, а многие прежде здоровые граждане набрали лишние килограммы, так что теперь людей с избыточным весом насчитывалось уже 34 %. Таким образом, в сумме люди с ожирением и просто полные люди составляют 64 % населения. В Великобритании наблюдалась похожая динамика, хотя с некоторым запозданием: в 1966 году ожирением страдало всего 1,5 % взрослого населения, еще у 11 % имелся лишний вес. К 1999 году ожирение было уже у 24 %, а избыточный вес — у 43 %. Таким образом, избыточная масса тела наблюдается теперь у 67 % британцев. Но ожирение — это не только лишний вес. Оно чревато обоими типами диабета, сердечно-сосудистыми заболеваниями и даже некоторыми видами рака, причем все эти болезни получают все большее распространение.

Излишне повторять: это ненормально.

Все чаще заявляют о себе и проблемы с пищеварением. Не только ваша кузина стесняется своей безглютеновой диеты: наверняка она не единственная из сидящих за столом, кто страдает синдромом раздраженной толстой кишки, или слизистого колита, ведь он встречается у 15 % людей. Название этой болезни почти ничего не говорит о тех неудобствах, которые она причиняет, и тем более — о ее пагубном влиянии на качество жизни. Для большинства страдающих ею главным жизненным приоритетом становится близость уборной, а для других, напротив, потребность в ней почти отпадает: хронический запор означает печальную необходимость искусственного опорожнения толстой кишки.

А уж это нормальным никак не назовешь.

Перейдем к проблемам с психическим здоровьем. Сын вашего зубного врача далеко не одинок: аутистов теперь намного больше, чем было раньше. Расстройства аутистического спектра выявляются у каждого 68-го ребенка (а если рассматривать только мальчиков, то у каждого 42-го). А ведь еще в начале 1940-х аутизм был такой редкостью, что этому заболеванию тогда даже не присвоили особого названия. Даже к 2000 году, когда только начали вести статистику, подобное явление отмечалось в два раза реже, чем сейчас. Конечно, мы вряд ли ошибемся, если предположим, что какая-то часть случаев зафиксирована в результате чрезмерной бдительности врачей и, возможно, гипердиагностики, однако большинство экспертов признают, что резкий рост числа аутистов — это подтвержденный факт. Значит, что-то действительно поменялось. Синдром дефицита внимания, синдром Туретта и обсессивно-компульсивные расстройства (неврозы навязчивых состояний) — все это тоже переживает «взлет». Не отстают от них депрессия и тревожные расстройства.

Такой рост психических заболеваний ненормален.

Сегодня эти нарушения считаются вполне обычными — быть может, вы даже не задумывались о том, что это новые болезни и с ними редко сталкивались наши прадеды или более далекие предки. Даже врачи часто не знают исторической статистики болезней, от которых лечат: ведь их обучают только современным методам диагностики и лечения. Нынешние медики не понимают, почему участились случаи аппендицита, но не слишком об этом задумываются, ограничиваясь применением доступных методик операционного вмешательства. Изучение причин и происхождения болезни лежит вне их зоны ответственности, а потому перемены в темпах распространения болезни представляют для них второстепенный интерес.

Благодаря четырем важным достижениям в медицине жизнь сильно изменилась, а вместе с тем изменились и сами болезни. Однако болезни XXI века — не просто очередной пласт проблем, открывшихся после победы над инфекциями, а принципиально иной набор патологий, вызванных нынешним образом жизни. Тут, возможно, вы спросите: неужели все эти болезни как-то связаны друг с другом? Казалось бы, между ними нет ничего общего. Но вдумайтесь: и чиханье и зуд при аллергиях, и саморазрушение организма при аутоиммунных болезнях, и неправильный обмен веществ при ожирении, и крайне неприятные расстройства пищеварения, и угроза психических аномалий — все это будто говорит о том, что наш организм в отсутствие каких бы то ни было инфекций яростно набрасывается сам на себя.

Можно просто смириться с новой участью и радоваться тому, что у нас по крайней мере есть шанс дожить до глубокой старости, не опасаясь нападения со стороны патогенов. А можно задаться вопросом: что же все-таки изменилось? Нет ли связи между расстройствами, которые на первый взгляд кажутся никак не связанными между собой, — например, между ожирением и аллергиями, синдромом раздраженного кишечника и аутизмом? Не указывает ли этот переход от инфекционных болезней к новому «букету» заболеваний на то, что наш организм нуждается в инфекциях, чтобы оставаться в состоянии равновесия? Или, может быть, в корреляции между спадом инфекционных и ростом хронических болезней скрыта более глубокая причина?

Мы остаемся наедине с главным вопросом: откуда взялись эти болезни XXI века?

Сейчас модно искать истоки всех болезней в генетике. Проект «Геном человека» выявил множество генов, которые, мутируя, способны вызывать болезни. Некоторые мутации гарантируют возникновение болезни: например, изменение в коде гена HTT в 4-й хромосоме всегда приводит к болезни Хантингтона. Другие мутации лишь повышают вероятность заболевания: так, ошибки при «перезаписи» генов BRCA1 и BRCA2 увеличивают риск рака груди у женщин на 80 %.

В эпоху расшифровки генома велик соблазн все свалить на ДНК. Но если бы даже у какого-то одного человека появилась мутация гена, скажем, повышающая вероятность ожирения, то за одно столетие такой ген не успел бы особо распространиться. Человек эволюционирует намного медленнее. Кроме того, варианты генов получают широкое распространение путем естественного отбора только в том случае, если оказываются полезными; в противном случае они маскируются или даже исчезают. Вряд ли кто-то возьмется утверждать, что астма, сахарный диабет, ожирение и аутизм приносят хоть какую-нибудь пользу своим жертвам.

Если это не гены, то может быть, что-то не то со средой обитания? Ведь если рост человека зависит не только от унаследованных генов, но и от среды — от питания, физической активности, образа жизни и так далее, — значит, то же можно сказать и о подверженности заболеваниям. И здесь все не так просто, ведь за последнее столетие слишком многие стороны нашей жизни кардинально изменились, а потому выяснение истинных причин, а не простых корреляций требует тщательного исследования и взвешенной научной оценки. В случае с ожирением и связанными с ним заболеваниями нетрудно увидеть причину в изменении нашего рациона, однако для других болезней XXI века выявить закономерности намного сложнее.

Перечисленные болезни сами по себе не подсказывают нам, каков их общий источник и есть ли он вообще. Могут ли те перемены в нашей среде, которые повинны в массовом ожирении, приводить и к аллергиям? Может ли существовать общее объяснение для психических нарушений вроде аутизма и обсессивно-компульсивных расстройств и для расстройств пищеварения вроде синдрома раздраженного кишечника?

Несмотря на видимые различия, в глаза бросаются две вещи. Первая — что и аллергии, и аутоиммунные болезнями, — это нарушения в работе иммунной системы. В обоих случаях мы ищем «преступника», который подрывает способность иммунной системы определять уровень реальной угрозы для организма, что часто бывает чревато реакциями на мнимые угрозы. Вторая — что названные симптомы нередко сопровождаются дисфункцией кишечника, о которых люди не любят говорить из соображения «приличия». Понятно, что слизистый колит и язвенный колит имеют примерно одну и ту же причину — раздражение и воспаление толстой кишки. Но есть связи не столь очевидные. Например, аутисты зачастую вынуждены бороться с хроническими поносами; у слизистого колита есть неизменный спутник — депрессия; ожирение тоже во многом вызвано процессами, происходящими в пищеварительном тракте.

Две эти проблемы — нарушения работы кишечника и сбои иммунной системы — тоже могут показаться не связанными между собой, но, если обратиться к анатомии кишечника, кое-что станет понятным. Если спросить у людей, что такое иммунная система, то большинство, скорее всего, упомянет белые кровяные клетки (лейкоциты) и лимфатические узлы. Однако основная ее работа происходит совсем в другом месте. В действительности в кишечнике человека содержится больше иммунных клеток, чем во всем остальном теле. Около 60 % всех тканей, относящихся к иммунной системе, расположено вокруг кишечника — особенно вдоль последнего участка тонкой кишки, вокруг слепой кишки и аппендикса. Мы привыкли думать, что барьером между нами и внешним миром является наша кожа, и многие даже не догадываются, что на каждый квадратный сантиметр кожи приходится по два квадратных метра кишечника. Хоть кишечник и находится внутри нас, он выстлан лишь одним-единственным слоем клеток, которые отделяют попавшую в него пищу — то есть элементы внешнего мира — от нашего кровотока. Таким образом, «иммунный надзор» за содержимым кишечника чрезвычайно важен: ведь каждую молекулу, каждую клетку, проходящую через наше нутро, нужно подвергнуть досмотру и при необходимости изолировать.

Сегодня риск подцепить инфекционную болезнь сведен почти к нулю, но иммунная система по-прежнему подвергается серьезным угрозам. Почему? Обратимся к методу, который впервые применил доктор Джон Сноу, когда в 1854 году изучал вспышку холеры в Сохо, — к технике эпидемиологии. С тех пор как Сноу впервые прибег к логике и тщательному сбору свидетельств, чтобы распутать клубок тайн и выявить истинный источник холеры, эпидемиология всегда оставалась оплотом медицинского «сыска». Что может быть проще? В самом деле, мы задаем себе всего три вопроса: (1) Где наблюдаются эти болезни? (2) Кто становится их жертвами? и (3) Когда они стали серьезной проблемой? Ответы на эти вопросы укажут нам путь, который приведет нас к ответу на главный вопрос: почему нас преследуют болезни XXI века.

Карта заболеваемости холерой, которую составил Джон Сноу, пытаясь ответить на вопрос «где?», показала наиболее вероятный очаг заразы — водяной насос на Брод-стрит. Даже без скрупулезной детективной работы становится ясно, что очагами ожирения, аутизма, аллергий и аутоиммунных болезней стали страны Запада. Стиг Бенгмарк, профессор хирургии из Университетского колледжа Лондона, называет главным очагом ожирения и сопутствующих ему заболеваний южные штаты США. «В Алабаме, Луизиане и Миссисипи регистрируется наибольшее число случаев ожирения и хронических болезней в США и в мире, — сообщает он. — Эти болезни расходятся по всему миру, словно цунами: волны катятся на запад — к берегам Новой Зеландии и Австралии, на север — в Канаду, на восток — в Европу и арабские страны, и на юг — особенно в Бразилию».

Наблюдение Бенгмарка распространяется и на другие болезни XXI века — аллергии, аутоиммунные болезни, психические расстройства и так далее: все они зарождаются на Западе. Разумеется, сама по себе география не объясняет такого роста заболеваемости — она лишь помогает установить некоторые соответствия и, если повезет, причины. Наиболее очевидна корреляция определенных болезней с уровнем благосостояния. Множество свидетельств явно указывает на взаимосвязь хронических болезней с материальным достатком — от масштабных сопоставлений валового национального продукта отдельных стран до контрастов между различными социально-экономическими группами населения, проживающими в одной местности.

В 1990 году население Германии стало объектом интересного анализа, в котором исследовалось влияние материального положения на развитие аллергий. После сорока лет раздельного существования двух частей страны Берлинская стена пала, и через несколько месяцев Восточная Германия воссоединилась с Западной. У этих двух государств было много общего: географическое положение, климат, национальный состав населения. Но пока граждане Западной Германии повышали свое благосостояние, догоняя другие экономически успешные страны западного мира, чтобы уже не отставать от них, восточные немцы со времени окончания Второй мировой войны вели довольно скромный образ жизни. Во всяком случае, они жили гораздо беднее, чем их западногерманские соседи. Эта разница в уровне жизни оказалась каким-то образом связана с разницей в состоянии здоровья. Исследование, проведенное врачами из детской больницы при Мюнхенском университете, показало, что среди детей в более богатой Западной Германии аллергии встречаются вдвое чаще, а поллинозом страдает втрое больше детей, чем в Восточной Германии.

Та же картина наблюдается при изучении аллергических и аутоиммунных расстройств в других странах и обществах. Американские дети из бедных семей исторически менее подвержены пищевым аллергиям и астме, чем их обеспеченные ровесники. Дети из «привилегированных» семей в Германии (если исходить в оценке из уровня образования и профессий родителей) значительно более предрасположены к экземе, чем дети из менее состоятельной среды. В Северной Ирландии дети из небогатых семей крайне редко страдают сахарным диабетом 1-го типа. В Канаде язвенный колит преследует людей с большим достатком гораздо чаще, чем людей с низкими доходами. Исследования непрерывно продолжаются, и выявляемые тенденции носят отнюдь не локальный характер. Даже по такому показателю, как валовой национальный продукт, можно предугадать, насколько масштабным бедствием являются в той или иной стране болезни XXI века.

Рост заболеваемости так называемыми «западными» болезнями уже не ограничивается только странами Запада. Вслед за материальным достатком приходят и хронические болезни. Как только развивающиеся страны догоняют по экономическим показателям развитые, в них сразу появляются «болезни цивилизованного мира». Напасти, ранее остававшиеся типично западной проблемой, грозят захватить всю планету. Лидирует в списке врагов человечества ожирение: оно уже поразило значительную массу населения, в том числе в развивающихся странах. За ожирением с небольшим отставанием тянется свита сопутствующих заболеваний и нарушений, в числе которых порок сердца и диабет 2-го типа (когда инсулин вырабатывается, но организм его не воспринимает). На других фронтах идут в наступление аллергические расстройства, в том числе астма и экзема: эти болезни уже уверенно поднимают голову в странах со средним уровнем жизни в Южной Америке, Восточной Европе и Азии. Аутоиммунные болезни и поведенческие нарушения, похоже, пока в арьергарде, однако и они весьма распространены в странах с высокими и средними доходами населения — например, в Бразилии и Китае. Подобно многим другим болезням, достигающим пика в самых богатых странах, эти расстройства уже начали свое победоносное шествие по миру.

Получается, что деньги — опасная штука. Размер ваших доходов, материальное благополучие района, где вы живете, и экономическая ситуация в вашей стране — все это становится факторами риска. Но, разумеется, угрозу представляет не богатство само по себе. Счастье за деньги не купишь, но они означают чистую воду, лекарства от инфекционных болезней, калорийную пищу, хорошее образование, приличную работу в офисе, возможность жить маленькой семьей отдельно от родителей и проводить отпуск в экзотических странах — наряду с множеством других бонусов. Ответ на вопрос «где?» сообщает нам не столько о конкретных очагах современных моровых поветрий, сколько о том, что хронические болезни атакуют тех, у кого есть деньги.

Но вот что интересно: корреляция между высокими доходами и плачевным состоянием здоровья резко исчезает наверху шкалы богатства. Это значит, что самые состоятельные люди в самых благополучных странах лучше заботятся о своем здоровье, не желая становиться жертвами хронических болезней. То, что когда-то было достоянием богачей (вспомним хотя бы табак, еду навынос или пищевые полуфабрикаты), сегодня становится уделом средних и даже бедных слоев населения. Между тем по-настоящему богатые люди прекрасно осведомлены о способах поддержания здоровья и имеют доступ к лучшим медицинским учреждениям. Они вольны делать выбор, который позволит им оставаться в прекрасной физической форме. Поэтому, если в развивающихся странах толстеют и обзаводятся аллергиями богатейшие жители, то в развитых риску набрать лишний вес и стать пленниками хронических болезней подвержены именно бедняки.

Это подводит нас к другому вопросу: «кто?» Неужели богатство и западный образ жизни вредят здоровью всех людей подряд? Или какие-то отдельные группы подвергаются большему риску? Это очень важный вопрос. В 1918 году не меньше 100 миллионов человек умерло от пандемии «испанки» (испанского гриппа), которая охватила планету после Первой мировой войны. Если бы тогда люди задались вопросом «кто?», то ответ на него теоретически — с опорой на современные медицинские знания — мог бы значительно снизить количество смертей. Если обычный грипп убивает наиболее физически уязвимых — детей, стариков, хронических больных, — то грипп 1918 года уносил жизни преимущественно молодых и в целом здоровых взрослых. Жертвы, находившиеся в самом расцвете сил, скорее всего, умирали не от самого вируса «испанки», а от гиперцитокинемии, или «цитокиновой атаки», которую инициировала их собственная иммунная система, пытаясь очистить организм от вируса. Цитокины — иммунные молекулы-посредники, подстегивающие иммунную систему, — способны невольно спровоцировать чрезмерно мощную реакцию, которая будет гораздо опаснее самой инфекции. Чем моложе и здоровее были пациенты, тем сильнее оказывалась химическая атака, запущенная их иммунной системой, и тем выше был риск погибнуть от «испанки». Ответ на вопрос «кто?» дает понимание, почему именно этот вирус гриппа оказался столь опасным. Зная ответ, врачи, быть может, направили бы усилия не только на борьбу с самим вирусом, но и на укрощение цитокиновых атак.

Вопрос «кто?» состоит из трех подвопросов. 1) Каков возраст людей, которых поражают болезни XXI века? 2) Одинаково или по-разному проявляются эти болезни у представителей разных рас? 3) В равной ли степени подвержены им представители разных полов?

Начнем с возраста. Нетрудно предположить, что болезни, ассоциирующиеся с развитыми, богатыми странами, где здравоохранение находится на высоте, — неизбежное следствие старения населения. Напрашивается мысль: конечно, появляются все новые болезни, — ведь мы теперь живем так долго! Казалось бы, уже сам факт, что многие люди доживают до восьмого и девятого десятка, говорит о том, что должна возникнуть масса новых угроз для здоровья. Естественно, что, избавившись от риска умереть от патогенов, мы неизбежно подпадаем под угрозу умереть от чего-то другого, однако многие из современных болезней отнюдь не являются просто «старческими», проявившимися из-за увеличения продолжительности жизни. В отличие от рака, рост заболеваемости которым отчасти объясняется сбоями в процессе замещения клеток в одряхлевшем организме, болезни XXI века вообще никак не связаны с возрастными процессами. Напротив, большая их часть, похоже, отдает «предпочтение» детям и молодежи, хотя раньше, в эпоху инфекционных болезней, они редко встречались в этих возрастных группах.

Пищевые и кожные аллергии, экзема и астма часто дают о себе знать сразу после рождения или в течение первых нескольких лет жизни. Аутизм, как правило, проявляется после года или двух, когда малыш начинает ходить и разговаривать, и диагностируется до пяти лет. Аутоиммунные болезни могут поразить человека в любом возрасте, но многие проявляются уже в юности. Например, диабет 1-го типа обычно заявляет о себе в детстве или в раннем подростковом возрасте, хотя может настичь жертву и значительно позднее. Рассеянный склероз, псориаз и воспалительные заболевания кишечника, вроде болезни Крона и язвенного колита, обычно проявляются после 20 лет. Волчанка чаще всего поражает людей в возрасте от 15 до 45 лет. Ожирение тоже относится к болезням, которые развиваются в юности: около 7 % американских детей при рождении имеют лишний вес; к возрасту 1–1,5 года чрезмерно пухлых малышей насчитывается уже 10 %; на более поздних этапах взросления избыточный вес имеют около 30 % американцев. Конечно, и люди постарше не защищены от болезней XXI века — недуги могут напасть на человека любого возраста, — однако тот факт, что они чрезвычайно часто поражают молодежь, наводит на мысль, что провоцируют их вовсе не процессы старения.

Даже среди тех болезней, которые на Западе убивают людей в старости, — а главными причинами смерти становятся инфаркты, инсульты, диабет, высокое кровяное давление (гипертония) и рак, — большинство обязано своим происхождением лишнему весу, который появился у человека еще в детстве или в юности. Нельзя связывать смертность от этих болезней с одним только ростом продолжительности жизни, ведь в традиционных обществах люди, благополучно доживающие до 80 или 90 лет, очень редко умирают от болезней из этого якобы «старческого букета». Неправильно считать, будто распространению болезней XXI века способствует расширение верхнего возрастного эшелона демографических рядов: ситуация скорее напоминает пандемию «испанки» 1918 года, которая выкашивала людей в самом расцвете сил.

Перейдем к вопросу о расовых особенностях. Западный мир — Северная Америка, Европа и Австралазия — населен преимущественно белыми. Значит ли это, что новые проблемы со здоровьем отражают некую генетическую предрасположенность к ним у белых людей? В действительности на перечисленных континентах самые высокие показатели заболеваемости ожирением, аллергиями, аутоиммунными болезнями или аутизмом далеко не всегда регистрируются среди белых пациентов. Среди чернокожих, латиноамериканцев и уроженцев Южной Азии ожирение встречается гораздо чаще, чем среди белого населения, а аллергия и астма в одних местах поражает больше чернокожих, а в других — белых. Для аутоиммунных болезней сколько-нибудь ясной общей картины не выявлено, хотя одни — например волчанка и склеродерма — чаще поражают чернокожих, а другие — такие, как детский сахарный диабет и рассеянный склероз, — явно «предпочитают» белых. Аутизм, похоже, не связан с расовыми различиями, хотя у чернокожих детей он диагностируется позже.

Может быть, то, что на первый взгляд объясняется расовыми различиями, на деле в значительной степени обусловлено другими факторами — вроде материального положения или места жительства? Одно глубокое статистическое исследование ясно показало, что более высокий уровень заболеваемости астмой среди чернокожих американских детей по сравнению с детьми с другим цветом кожи объясняется вовсе не расовой принадлежностью, а тем, что чернокожие семьи чаще живут в густонаселенных городских районах, где астмой болеют дети любых национальностей. При этом число чернокожих детей с астмой в самой Африке, как и в большинстве других, менее развитых регионов, гораздо меньше, чем в Америке.

Лучший способ распутать этот сложный клубок причин и разобраться, что же все-таки больше влияет на развитие болезней XXI века — этническая принадлежность или окружающая среда, — это изучение здоровья мигрантов. В 1990-х годах гражданская война в Сомали вынудила множество семей оставить страну и бежать в Европу и Северную Америку. Спасшись от кровавой смуты на родине, сомалийская диаспора столкнулась с новым бедствием. Если в Сомали случаи аутизма встречаются крайне редко, то в странах, предоставивших беженцам убежище, у их детей уровень заболеваемости быстро подскочил до показателей, типичных для детей коренного населения. В многочисленной сомалийской общине, обосновавшейся в Торонто (Канада), аутизм называют «западной болезнью», потому что этот бич поразил уже многие семьи переселенцев. В Швеции наблюдается похожая картина: среди детей иммигрантов из Сомали случаев аутизма насчитывается уже в три-четыре раза больше, чем среди шведских детей. Так что можно смело сделать вывод, что фактор расовой принадлежности имеет ничтожное значение по сравнению с воздействием среды.

Как же обстоит дело с последним аспектом вопроса «кто?» — половым? Одинаково ли страдают от современных болезней мужчины и женщины? То, что у женщин иммунная система крепче, чем у мужчин, не станет неожиданностью для тех, кому доводилось наблюдать вспышки «мужского гриппа». Но, к сожалению, в условиях нынешней эпидемии хронических недугов, вызываемых иммунными процессами, превосходство женского иммунитета оказывается недостатком. Пока мужчины подхватывают легкие простуды, женщинам приходится сражаться с демонами, которые только мерещатся их иммунной системе.

Самое широкое расхождение наблюдается для аутоиммунных болезней: подавляющее большинство нарушений отмечается у женщин чаще, чем у мужчин, хотя некоторые расстройства одинаково преследуют оба пола, а другие, напротив, отдают предпочтение мужчинам. Аллергии у мальчиков встречаются чаще, чем у девочек, однако после полового созревания они поражают женщин чаще, чем мужчин. Кишечные расстройства преследуют женщин чаще, чем мужчин, и если в случае воспалительного заболевания кишечника это различие еще не столь существенно, то от синдрома раздраженной толстой кишки (СРТК) женщины страдают в два раза чаще.

Возможно, это покажется странным, но ожирение тоже, по-видимому, встречается среди женщин чаще, чем среди мужчин, особенно в развивающихся странах. Однако если обратиться к другим параметрам, помимо индекса массы тела, — например, к обхвату талии, — то выяснится, что от избыточного веса, достигающего опасного уровня, женщины и мужчины страдают примерно в одинаковой степени. Так же обстоит дело и с нарушениями психики, включая депрессии, неврозы и обсессивнокомпульсивные расстройства: на первый взгляд кажется, что им больше подвержены женщины, однако такое различие отчасти объясняется нежеланием мужчин говорить о приступах тоски и тревоги. Основное бремя аутизма ложится на мужчин: среди мальчиков он встречается в пять раз чаще, чем среди девочек. Возможно, в случае аутизма, как и в случае аллергий, которые обычно поражают молодежь, а также тех аутоиммунных болезней, которые проявляются уже в детстве, решающее воздействие оказывает препубертатный гормональный натиск. Без влияния взрослых половых гормонов эти болезни не демонстрируют того же перекоса «в пользу» женщин.

Вероятно, преобладание женщин среди людей, страдающих от ряда болезней XXI века, можно объяснить крепостью женской иммунной системы. При тех заболеваниях, которые связаны с чрезмерной иммунной реакцией организма, более надежный исходный рубеж, вероятно, вызывает более сильную реакцию. Конечно, свою роль тут могут играть половые гормоны, генетика и различия в образе жизни, и было бы чрезвычайно важно установить, почему именно женщины попадают в группу повышенного риска. Как бы то ни было, преобладание женщин среди жертв современных болезней подчеркивает главенствующую роль иммунной системы в их развитии: ведь эти болезни не наследуются с генами. Они атакуют самых юных, самых благополучных людей с крепким иммунитетом, особенно женщин.

Мы подошли к последнему вопросу нашей эпидемиологической головоломки: «когда?» Вероятно, это самый важный из трех вопросов. Я всякий раз называла современную эпидемию хронических болезней бичом двадцать первого века, однако они, разумеется, не являются «подарком» нашего еще юного столетия, а уходят корнями в век двадцатый. Можно вспомнить, каким был этот век, ставший свидетелем самых удивительных открытий и изобретений в истории человечества. Однако за эту сотню лет, вслед за почти полным искоренением опасных инфекционных болезней в развитых странах появился новый рой болезней, которые поначалу встречались крайне редко, но постепенно стали привычным явлением. Среди множества достижений прошлого века и следует искать тот фактор или, возможно, целый ряд взаимосвязанных факторов, которые вызвали распространение этих болезней. Если мы выявим тот момент, когда началось это распространение, то наверняка получим ключ к разгадке их происхождения.

Возможно, вы уже догадываетесь, о каком периоде пойдет речь. В США резкий скачок заболеваемости диабетом 1-го типа произошел примерно в середине века. Медицинская статистика по призывникам в Дании и Швейцарии позволяет отнести этот момент к началу 1950-х годов, в Нидерландах — к концу 1950-х, а на Сардинии, несколько отстававшей в экономическом развитии, — к 1960-м. Рост заболеваемости астмой и экземой начался в конце 1940-х — начале 1950-х, а болезнь Крона и рассеянный склероз громко заявили о себе в 1950-е. Тенденция к ожирению впервые была отмечена в 1960-е годы, и теперь нам трудно определить точное время начала «эпидемии» в том виде, в каком мы наблюдаем ее сейчас; однако некоторые эксперты считают отправной точкой окончание Второй мировой войны, то есть 1945 год. Резкий скачок в статистике ожирения начался в 1980-е годы, но корни этого явления, разумеется, следует искать в более ранних десятилетиях. Точно так же число детей с диагнозом «аутизм» начали ежегодно регистрировать лишь в начале 1990-х, однако само заболевание было впервые описано еще в середине 1940-х.

Итак, в середине прошлого века что-то изменилось. Возможно, это было не что-то одно, и, по всей видимости, перемены продолжались в течение последующих десятилетий. Эти перемены постепенно захватили весь мир, с каждым десятилетием завоевывая все новые страны. Чтобы найти причину болезней XXI века, нужно изучить изменения, произошедшие в течение одного примечательного десятилетия — 1940-х годов.

Ответив на вопросы «что?», «где?», «кто?» и «когда?», мы выяснили четыре вещи. Во-первых, болезни XXI века часто возникают в кишечнике и связаны с иммунной системой. Во-вторых, они поражают молодежь, часто детей, подростков и молодых взрослых, причем многие болезни чаще избирают своей мишенью женщин, чем мужчин. В-третьих, эти болезни возникли в западном мире, но сегодня начинают распространяться и в развивающихся странах — вместе с экономическим прогрессом. В-четвертых, рост заболеваемости начался на Западе в 1940-е годы, а развивающиеся страны стали «подтягиваться» позднее.

Теперь мы возвращаемся к главному вопросу: почему нас захлестнула эпидемия болезней XXI века? Что в нашей современной и благополучной «западной» жизни устроено неправильно, от чего на нас набрасываются эти хронические недуги? Как отдельные личности и как общество в целом, мы перешли от бережливости к потворству капризам; от традиций — к передовым технологиям; от полного отсутствия роскоши — к ее засилью; от плохой заботы о здоровье — к превосходному медицинскому обслуживанию; от примитивной аптеки — к процветающей фармацевтической промышленности; от подвижного образа жизни — к сидячему; от существования на одной территории — к космополитизму, не ведающему границ между странами; от принципа «сломалось — почини» к принципу «надоело — выброси и купи новое» и, наконец, от чопорности — к раскованности.

Среди этих перемен, по-видимому, и следует искать разгадку нашей тайны. Сто триллионов крошечных подсказок ждут нашего самого пристального внимания.

Глава 2

Все болезни начинаются в кишечнике

Садовая славка относится к той группе птиц, которая доставляет орнитологам больше всего хлопот с определением вида: лучше всего для нее и похожих на нее воробьиных подходит определение «маленькая бурая птичка». У таких птиц нет практически никаких особых примет, поэтому определить их вид, наблюдая за ними в бинокль, крайне сложно. Однако садовых славок никак нельзя назвать неинтересными. Всего через несколько месяцев после появления на свет молодые особи уже отправляются в путешествие за 4000 миль от родных мест, покидая летние гнезда в Европе и улетая зимовать в Африку, к югу от Сахары. Хотя юнцам этот маршрут совершенно незнаком, они пускаются в дальний путь без помощи опытных родителей — и, разумеется, без карты.

Прежде чем отправиться в это невероятное путешествие, крошечные птички основательно готовятся к долгому голодному перелету, старательно запасая жир. Всего за пару недель славки удваивают свой вес, доводя его от 17 до 35 граммов. По человеческим меркам они становятся болезненно тучными. За каждый день предперелетного обжорства садовая славка набирает около 10 % исходного веса тела: это как если бы человек весом около 65 кг начал поправляться каждый день на 6 кг, пока не набрал бы 142 кг! Когда птицы запасут достаточно жира, они совершают требующий невероятной выносливости подвиг, который трудно представить даже самым тренированным атлетам: пролетают тысячи миль, не всегда имея возможность подкрепиться.

Разумеется, чтобы растолстеть так быстро, славкам приходится жадно поглощать сытный летний корм. Чуть ли не в одночасье птицы переходят с рациона, состоящего из насекомых, на сладкие ягоды и фрукты. Хотя плоды на деревьях созревают на несколько недель раньше, чем у славок наступает период жора, птицы к ним не притрагиваются, словно ждут команды. Складывается впечатление, будто внутри их щелкает какой-то переключатель — и только после этого сигнала они набрасываются на растительную пищу.

Долгое время исследователи полагали, что славки и другие перелетные птицы набирают вес просто за счет гиперфагии — переедания. Однако невероятная скорость, с какой птицы превращаются из худых в «болезненно» тучных, наводила на мысль, что есть еще что-то, что помогает им запасать впрок столько жира. И связано это не столько с количеством поедаемой пищи, сколько со способом накопления запасов в организме. Подсчитав, сколько лишних калорий потребляют славки и сколько калорий они тратят (судя по их помету), исследователи сделали вывод, что один только избыток еды не объясняет, почему птицы так быстро набирают вес.

Однако на этом вопросы не заканчиваются: дело в том, что впоследствии птицы теряют весь набранный лишний вес. Естественно, пока отъевшиеся славки совершают перелет над Средиземным морем и Сахарой, их жировые запасы постепенно тают. К тому времени, как они достигают места зимовки и обустраиваются на Африканском континенте, их вес уже возвращается к нормальному для вида уровню. Загадка же вот в чем: у садовых славок, живущих в неволе, наблюдается точно такой же процесс. На протяжении предполетного периода в конце лета эти птицы, живущие в клетках, точно так же набирают вес, заметно толстея, словно в ожидании странствия, которое им не суждено совершить. А ровно в то время, когда дикие славки прилетают в Африку, славки в неволе полностью теряют набранный вес. Несмотря на то что они не пролетали 4000 миль и все это время имели неограниченный доступ к корму, птицы все равно худеют, когда заканчивается сезон миграции.

Кажется просто поразительным, что славки, ничего не зная о погоде, продолжительности светового дня и сезонных запасах пищи, тем не менее способны быстро накапливать огромные запасы жира для перелета, а затем снова худеть — опять-таки без малейших усилий и абсолютно синхронно со своими вольными собратьями. Ведь это птицы, у которых мозг размером с горошину. Они не могут растолстеть, а потом подумать: «Ох, сяду-ка я на диету». Они не постятся и не занимаются гимнастикой. После периода жора птицы начинают есть меньше, однако это не объясняет, почему они так много и так стремительно теряют в весе. Вы только представьте, каково это человеку — худеть ежедневно на 6 кг в течение недели; а ведь именно в таком темпе умудряются сбрасывать вес эти маленькие птички, когда сезон миграции заканчивается. У людей не происходит такой молниеносной потери веса, даже если они полностью отказываются от пищи.

Мы пока не знаем точно, как именно регулируются в организме славок столь поразительные скачки веса, однако уже сам факт этих сдвигов, явно обусловленных не только изменением количества потребляемых калорий, кое-что проясняет. Получается, что поддержание постоянного веса не всегда напрямую зависит от соотношения между съеденной и усвоенной пищей. Для людей приемлемое с научной точки зрения объяснение звучит так: «Главная причина ожирения и тучности — это энергетический дисбаланс между потребляемыми и расходуемыми калориями».

Это кажется очевидным: если ты слишком много ешь и слишком мало двигаешься, то лишняя энергия неизбежно откладывается «про запас», а значит, ты начинаешь толстеть. Если ты хочешь похудеть, тебе нужно меньше есть и больше двигаться. Однако славки способны быстро обрастать запасным жиром, как будто потребляют гораздо больше калорий, чем содержится в их корме, а затем расходуют эти запасы — опять же без видимой связи с количеством сжигаемых калорий. Ясно, что в этой игре с регуляцией веса задействовано что-то еще — просто мы этого пока не видим. Если принцип равновесия между потребляемыми и расходуемыми калориями не позволяет понять, что происходит со славками, — может быть, для людей этот принцип тоже неверен?

Индийский врач Никхил Дхурандхар, пытавшийся вылечить от ожирения более 10 тысяч человек, столкнулся как раз с этой странностью. Пациенты возвращались к нему за советами снова и снова: или, потеряв незначительный вес, они снова толстели, или им вовсе не удавалось похудеть. Несмотря на трудности, в 1980-е годы Дхурандхар и его отец — тоже врач, специализировавшийся на лечении ожирения, — заведовали одной из самых успешных клиник по лечению ожирения в Бомбее (ныне Мумбаи). Но, потратив целое десятилетие на попытки убедить людей есть поменьше, а двигаться побольше, Дхурандхар стал понимать, что его старания — и старания его пациентов — напрасны: «Сбросив вес, люди набирают его заново: вот в чем главная проблема. Это не давало мне покоя». Дхурандхар захотел разобраться в механизмах, вызывающих ожирение. Если рекомендация меньше есть и больше двигаться далеко не всегда помогает победить ожирение, то, быть может, переедание и малоподвижный образ жизни — не единственные причины заболевания.

Нам жизненно необходимо разобраться в этом. Как биологический вид мы, по примеру славок, переживаем сейчас период коллективного жора. И так же, как у славок, вес, который мы набираем, не вполне соотносится с разницей между потребляемыми и сжигаемыми калориями. Самые масштабные и глубокие исследования показывают, что бо́льшая часть того веса, который мы набрали сообща (как вид), не объясняется ни избыточным потреблением пищи, ни недостатком физической активности. Некоторые даже указывают на то, что мы стали есть меньше, чем раньше, а двигаемся примерно столько же. Между тем продолжаются научные споры о том, могут ли обжорство и лень быть единственными причинами того небывалого — почти в геометрической прогрессии — распространения ожирения, которое происходит на протяжении последних 60 лет.

В то самое время, когда доктора Дхурандхара мучили эти вопросы, среди индийских кур вспыхнула эпидемия странной болезни, от которой погибло множество особей. Семья Дхурандхара дружила с ученым-ветеринаром, который как раз изучал причины эпидемии и пытался найти средство с ней справиться. Однажды за обедом ветеринар сообщил Дхурандхару, что виновником болезни оказался вирус: у умерших птиц была увеличенная печень, усохшая зобная железа и много лишнего жира. Дхурандхар перебил друга: «Значит, павшие птицы были особенно жирными?» Ветеринар ответил утвердительно.

Дхурандхар заинтересовался этим феноменом. Ведь обычно животные, которых поражает вирус, худеют, а не толстеют. Неужели это такой вирус, который, наоборот, заставляет кур толстеть? Может быть, здесь кроется объяснение тех таинственных трудностей, которые мешают его пациентам терять вес? Дхурандхар, провел небольшой опыт. Он впрыснул одной группе кур найденный вирус, а другую группу не трогал. Через три недели он, разумеется, обнаружил, что зараженные куры заметно растолстели по сравнению со здоровыми. По всей видимости, именно вирус заставлял жиреть кур, в организме которых укоренилась болезнь. А что, если и пациентов Дхурандхара, и множество других людей по всему миру тоже поражает этот вирус?

Бедствие, постигшее наш биологический вид, приобрело такой чудовищный, небывалый размах, что когда-нибудь в отдаленном будущем люди будут вспоминать ХХ век не только как столетие, вместившее две мировых войны, не только как эпоху изобретения интернета, но и как век ожирения. Если рассмотреть человеческие тела, какими они были 50 тысяч лет назад и в 1950-х годах, то между ними будет гораздо больше сходства, чем со среднестатистическим человеком сегодняшних дней. Всего за каких-то шестьдесят лет наше стройное, мускулистое телосложение, доставшееся нам в наследство от предков — охотников и собирателей, — страшно исказилось. Некогда подтянутое, поджарое тело сковали слои лишнего жира. В таких масштабах с человечеством никогда ничего подобного не происходило, и ни один другой вид животных — кроме домашних питомцев и скота, которых мы же и выращиваем, — не становился жертвой этой болезни, меняющей анатомию и физиологию.

Каждый третий взрослый житель Земли имеет лишний вес. Каждый девятый страдает ожирением. Это средние показатели для всех стран, включая те, где недоедание — более частое явление, чем избыточный вес. Если мы обратимся к цифрам, характеризующим самые «тучные» страны, то поверить в происходящее будет еще труднее. Например, на острове Науру, находящемся на юге Тихого океана, ожирением страдает около 70 % взрослого населения, а еще 23 % имеют лишний вес. В этом крошечном островном государстве живет всего 10 тысяч человек, и из них лишь 700 могут похвастаться нормальным, здоровым весом и телосложением. По официальным данным, Науру — самая «толстая» страна на Земле, но ей в спину дышат многие другие островные государства Южной Океании, а также несколько стран Ближнего Востока.

На Западе мы уже настолько отвыкли от худобы, что никому не приходит в голову обращать внимание на полных людей, тревожиться за них или пересчитывать их, и настолько растолстели, что легче сосчитать тех, кто сохранил стройность. Приблизительно две трети взрослых людей на Западе имеют избыточный вес, причем у половины из них наблюдается ожирение. США занимают по этим показателям 17-е место в мире: в этой стране толстяки и больные ожирением составляют 71 % населения. В Великобритании, занимающей 39-е место, избыточный вес имеет 62 % взрослых (включая 25 % страдающих ожирением): это самые высокие показатели в Западной Европе. Даже среди детей в западном мире чрезмерная полнота — явление настолько частое, что повергает в шок: лишний вес имеет около трети европейцев моложе 20 лет, причем половина из них страдает ожирением.

Ожирение подкралось к нам так коварно, что теперь оно кажется чуть ли не нормальным явлением. Конечно, постоянно публикуются все новые статьи и материалы об «эпидемии» ожирения, которые напоминают нам о том, что это все-таки не норма, а проблема, однако мы чрезвычайно быстро приспособились к жизни в обществе, где большинство людей имеет лишний вес. Мы охотно соглашаемся с тем, что полнота — это расплата за обжорство и лень, но если это правда, то человеческой природе предъявлено довольно серьезное обвинение. Глядя на другие достижения человечества, появившиеся за последнее столетие, — вроде изобретения мобильных телефонов, интернета, самолетов, спасительных лекарств и так далее, — можно прийти к выводу, что мы все же не только лежали на диване и объедались пирожными. Многие тысячелетия человеческая худоба оставалась нормой, а за последние 50–60 лет произошла радикальная перемена, в результате которой худые люди в развитых странах остались в меньшинстве. Одна мысль об этом шокирует! Что же мы творим с самими собой?

В среднем люди, живущие на Западе, только за последние полвека набрали одну пятую часть прежнего веса своего тела. Если бы отведенное вам время жизни на Земле — так сказать, ваше «сегодня» — выпало не на 2010-е, а на 1960-е годы, то вы, скорее всего, были бы значительно стройнее. Тот, кто в 2015 году весит 70 кг, в 1965-м весил бы не более 57 кг, причем не прилагая для этого никаких особых усилий. Сегодня же для того, чтобы «вернуть» себе вес, обычный для 1950-х годов, десятки миллионов людей постоянно сидят на диете, пытаясь лишить себя той пищи, к которой их тем не менее неудержимо тянет. Но, несмотря на миллиарды долларов, которые тратятся на всевозможные модные диеты, занятия в спортзалах и таблетки для похудения, ожирение во всем мире заявляет о себе все более грозно.

Этот подъем произошел за те шестьдесят лет, в течение которых ученые пытались разработать наиболее эффективные стратегии похудения и сохранения нормального веса. В 1958 году — в ту пору, когда чрезмерная полнота оставалась сравнительно редким явлением, — один из пионеров научного исследования ожирения, доктор Альберт Станкард, заметил: «Большинство полных людей не излечивается от ожирения. Из тех, кто лечится, большинство так и не теряет вес. А из тех, кто худеет, большинство потом снова полнеет». Он оказался прав. Даже спустя полвека стратегии, нацеленные на регулирование веса, дают успешные результаты крайне редко. Сбросить вес зачастую удается менее чем половине участников экспериментов, а в большинстве случаев на избавление от нескольких килограммов уходит целый год или даже больше. Почему же это так трудно?

Вплоть до недавнего времени для тех, кто искал объяснение — а возможно, и оправдание — своему лишнему весу, удобными «виновниками» оказывались гены. Однако выяснилось, что различия в ДНК отнюдь не позволяют делать глобальные выводы, когда речь идет о лишнем весе: генетические особенности совсем незначительно влияют на склонность к полноте. В 2010 году сотни ученых приняли участие в широкомасштабном исследовании: они изучили состав генов у четверти миллиона людей, рассчитывая обнаружить указания на предрасположенность к ожирению. К своему изумлению, в геноме человека, состоящем из 21 000 генов, они выявили всего 32 локуса, которые могут влиять на набор веса. Средняя разница в весе между людьми, имеющими наименьшую и наибольшую генетическую предрасположенность к ожирению, составила всего 8 кг. У тех, кто склонен винить в своих лишних килограммах родителей, дополнительный риск растолстеть составляет от 1 до 10 %, причем эти цифры верны лишь для тех людей, которым по наследству досталось самое неудачное сочетание вариантов этих генов.

Независимо от особенностей выявленных генов, генетические факторы не могут полностью отвечать за нынешнюю эпидемию ожирения, ведь еще 60 лет назад люди были куда стройнее, хотя и обладали примерно теми же вариантами генов, что и ныне живущее поколение. Гораздо большее влияние на работу наших генов оказывает, по-видимому, меняющаяся окружающая среда: например, наш рацион и образ жизни.

Другое частое оправдание людей с лишним весом — «медленный обмен веществ». «Я ем все подряд — у меня интенсивный обмен веществ», — вот, пожалуй, одна из самых досадных фраз, которые полный человек может услышать от худого; однако под этим объяснением нет никакой научной основы. Медленный метаболизм — или, точнее, низкая базовая интенсивность метаболизма, — означает, что человек сжигает сравнительно мало калорий, когда абсолютно ничем не занят: не двигается, не смотрит телевизор, не делает арифметических вычислений в уме. Скорость метаболизма у разных людей в самом деле различается, однако в действительности у полных людей обмен веществ происходит быстрее, чем у худых. Дело в том, что на управление большим телом требуется больше энергии.

Итак, если ни генетическая предрасположенность, ни низкая базовая интенсивность метаболизма не повинны в эпидемии ожирения, а количество съедаемой пищи и уровень физической активности не могут полностью объяснить, почему человечество вдруг разом растолстело, — то где же искать объяснение? Как и многие другие, Никхил Дхурандхар размышлял над этим вопросом, пытаясь обнаружить скрытые причины. Ему не давала покоя мысль о том, что, быть может, у некоторых людей ожирение вызывается или обостряется неким вирусом. Он проверил на наличие антител против куриного вируса 52 человека из числа своих бомбейских пациентов, решив, что кто-то из них наверняка успел заразиться. К его удивлению, оказалось, что десять самых полных пациентов действительно были носителями этого вируса. И Дхурандхар решил, что перестанет лечить людей от ожирения и возьмется его изучать.

Мы достигли того этапа развития медицинских технологии, на котором становится ясно (по крайней мере, в Великобритании): лучший способ спасти себя от «смертельного обжорства» — перестроить и перекроить ту пищеварительную систему, которая досталась нам в результате эволюции. Похоже, перетяжка и шунтирование желудка, которые приводят к уменьшению его размера и не дают людям съедать все, чего просят душа или тело, — самый эффективный и дешевый способ покончить с эпидемией ожирения и ее последствиями для общественного здоровья.

Если диеты и спорт настолько бесполезны, что единственной надеждой на существенное похудение уже признают шунтирование желудка, то значит ли это, что на нас не распространяется закон физики, согласно которому разность потребленной и израсходованной энергии равняется запасенной энергии? Ведь подчиняемся же мы, как и все остальные животные, законам биохимии!

Сейчас мы начинаем понимать, что не все так просто. Пример славок и многих млекопитающих, впадающих в зимнюю спячку, показывает, что процесс накопления жира не описывается одним лишь подсчетом калорий. Придерживаться прямолинейного «бухгалтерского» подхода — сколько поступает, столько и тратится, — значит игнорировать сложнейшие механизмы, отвечающие за питание, регулирование аппетита и накопление энергии впрок. Джордж Брэй — врач, занимавшийся изучением ожирения с самого начала эпидемии, — однажды сказал: «Ожирение — это не ракетостроение. Тут все гораздо сложнее».

Две с половиной тысячи лет назад отец современной медицины Гиппократ сказал, что все болезни начинаются в кишечнике. Хотя он мало что знал об устройстве и работе желудочно-кишечного тракта, не говоря уж о 100 триллионах живущих там микробов, спустя два с лишним тысячелетия стало ясно, что Гиппократ мыслил в верном направлении. К тому же в его время ожирение, надо думать, встречалось куда реже, как и другая болезнь XXI века, тоже идущая из глубин нашего организма, — синдром раздраженной толстой кишки. Именно в этой, пожалуй, наиболее неприятной из человеческих болезней микробам принадлежит главенствующая роль.

За первую майскую неделю 2000 года на захолустный городок Уолкертон в Канаде обрушилось огромное, небывалое для этого времени года количество осадков. Когда ливни прекратились, сотни жителей Уолкертона внезапно заболели. Поскольку все больше людей жаловалось на симптомы гастроэнтерита и кровавый понос, местные власти решили проверить систему водоснабжения. Выяснилось, что водопроводная компания уже несколько дней скрывала чрезвычайную ситуацию: запасы питьевой воды в городе были заражены смертельно опасным штаммом обычной кишечной палочки Escherichia coli (сокращенно E. coli).

По слухам, руководство водопроводной компании уже несколько недель знало о поломке системы хлорирования воды при одном из городских колодцев. Из-за допущенной халатности во время затяжных дождей вместе с потоками, хлынувшими на землю из крестьянских хозяйств в питьевую воду попала часть разложившегося навоза. Через день после того, как люди узнали о заражении воды, трое взрослых и один ребенок скончались от инфекции. В течение следующих нескольких недель погибло еще три человека. Всего за пару недель слегло больше половины населения Уолкертона, насчитывавшего 5000 жителей.

Хотя водопровод быстро дезинфицировали и вода снова стала пригодной для питья, для многих людей, которые тогда заболели, история на этом не закончилась. Они продолжали мучиться поносом и кишечными спазмами. Спустя два года около трети заболевших по-прежнему не поправились. У них развился пост-инфекционный синдром раздраженной толстой кишки, или слизистый колит, а более чем у половины из них симптомы оставались даже через восемь лет после вспышки инфекции.

Несчастные уолкертонцы, заболевшие синдромом раздраженной толстой кишки (СРТК), пополнили постоянно растущие ряды жителей Запада, вся жизнь которых подчинена капризам кишечника. Большинство людей с этим диагнозом испытывают острые боли в животе, а непредсказуемые приступы поноса ограничивают их свободу действий. У других симптомы ровно противоположные — они страдают запором, и сопутствующие ему боли могут длиться целыми днями, а иногда и неделями подряд. «Ну, эти пациенты, по крайней мере, могут выходить из дома», — заметил британский гастроэнтеролог Питер Уорвелл о тех больных, у кого СРТК сопровождается запором, а не диареей. А ведь есть еще люди, которым приходится тяжелее всех: перемежающиеся поносы и запоры своей непредсказуемостью превращают их жизнь в двойной кошмар.

Хотя на Западе этой болезнью поражен почти каждый пятый (преимущественно женщины), мы до сих пор по-настоящему не понимаем, что же это такое. Ясно одно: это ненормально. Само слово «раздраженный» не дает полного представления о том разрушительном воздействии, которое оказывает СРТК на своих жертв; судя по опросам, эта болезнь портит людям жизнь гораздо больше, чем почечная недостаточность, требующая гемодиализа, или сахарный диабет, при котором необходимы постоянные инъекции инсулина. Наверное, все дело в полной безысходности: ведь никто не знает, что так раздражает наш кишечник.

Распространение СРТК — это практически никем не замечаемая глобальная пандемия. Каждый десятый визит к врачу связан с этим расстройством, и гастроэнтерологи не знают покоя, потому что больные идут к ним потоком, и половина — именно с этим синдромом. В США на СРТК приходится 3 миллиона посещений поликлиник, 2,2 миллиона выписанных рецептов и 100 тысяч госпитализаций ежегодно. Однако мы молчим. Никто не хочет говорить о поносе.

Тем временем точная причина болезни по-прежнему не установлена. Если толстая кишка больного, страдающего воспалительным заболеванием кишечника, покрыта язвами, то внутренние стенки кишечника у людей с СРТК выглядят такими же розовыми и гладкими, как у здорового человека. Отсутствие внешних признаков болезни даже привело к эпохальной гипотезе о том, что причину следует искать в голове. Хотя у большинства больных СРТК самочувствие заметно ухудшается, когда они испытывают стресс, все же маловероятно, что стресс является единственной причиной столь серьезной болезни. Колоссальное число людей, страдающих от СРТК, нуждается в объяснении: ведь не для того же, в самом деле, мы пережили миллионы лет эволюции, чтобы теперь не иметь возможность отойти от туалета.

Подсказку можно найти в уолкертонской трагедии. Люди, приобретшие СРТК после инцидента с заражением воды, — не единственные, кто винит в своей болезни желудочно-кишечную инфекцию. Около трети больных связывают начало болезни со случаем пищевого отравления или чем-то подобным, после чего выздоровление так и не наступило. Часто все начинается с «дорожной диареи»: люди, подцепившие вирус во время путешествия, подвергаются семикратному риску приобрести СРТК. Однако попытка обнаружить вредоносный вирус ни к чему не приводит: гастроэнтерит, с которого все началось, давно прекратился. Складывается впечатление, что та давняя инфекция обратила в бегство «нормальных» микробов, до этого мирно обитавших в кишечнике.

У других людей СРТК начинается не с инфекции, а с курса лечения антибиотиками. Диарея — распространенный побочный эффект при приеме некоторых антибиотиков, и у многих пациентов она продолжается еще долгое время после того, как курс лечения закончился. Здесь скрывается парадокс: ведь антибиотики порой используют и для лечения самого СРТК, а это явно откладывает выздоровление еще на много недель или месяцев.

Что же происходит? Два ключевых слова — гастроэнтерит и антибиотики — намекают на общее явление: кратковременное разрушение микробной среды в кишечнике может привести к долговременным изменениям в составе микрофлоры. Представьте себе девственные джунгли — зеленые, пышные, изобилующие всякой живностью, от царства насекомых в подлеске до приматов, резвящихся в листве на вершинах деревьев. И вот в эти нетронутые дебри приезжают лесорубы. Они уничтожают сложную лесную инфраструктуру, формировавшуюся тысячелетиями, а почву разравнивают бульдозерами. Представьте еще, что сюда вторгаются какие-нибудь сорняки (может быть, они приехали сюда в виде семян, прилипнув к колесам машин), потом они разрастаются и начинают вытеснять туземную флору. Лес, конечно, вырастет на этом месте снова, но это будет уже другой лес. Разнообразие видов сильно уменьшится: капризные автохтоны вымрут, а неприхотливые чужаки будут процветать.

В сложной экосистеме кишечника действует тот же принцип — только в уменьшенном в миллион раз масштабе. «Топоры»-ан-тибиотики и «сорняки»-патогены разрушают тонкую организацию жизни, которую долгое время создавали микроорганизмы, добиваясь гармоничного равновесия путем поддержания бесчисленных тонких взаимодействий. Если нанести этой системе серьезный урон, она не сможет оправиться. В джунглях это оборачивается разрушением всей среды обитания. В человеческом организме происходит дисбиоз, или дисбактериоз кишечника — патологическое нарушение равновесия в микробиоме.

Антибиотики и инфекции — не единственные причины дисбактериоза. Нездоровая диета или плохое лечение могут привести ровно к тому же результату, уничтожив исходное равновесие между микроорганизмами и уменьшив их разнообразие. Именно дисбактериоз (в любой из его форм) лежит в основе болезней XXI века — как тех, которые начинаются и заканчиваются в кишечнике, вроде СРТК, так и тех, что затрагивают органы и системы, расположенные в других частях тела.

Роль антибиотиков и гастроэнтерита в возникновении СРТК наводит на мысль, что в хронических поносах и запорах виноват дисбактериоз. Узнать, какие виды бактерий живут в пищеварительном тракте человека и насколько многочисленны их популяции, можно при помощи секвенирования ДНК. Применив этот метод к здоровым людям и к людям с СРТК, можно увидеть, что у большинства страдающих СРТК микрофлора значительно отличается от микрофлоры тех, кто не знаком с этим синдромом. Впрочем, у некоторых пациентов с СРТК микрофлора точно такая же, как у здоровых людей. Пациенты этой группы, как правило, жалуются на депрессию, что позволяет предположить, что у небольшой части больных СРТК данный синдром спровоцирован психическим расстройством, тогда как у остальных главной причиной является дисбактериоз, а стрессы его лишь усугубляют.

Среди людей, страдающих СРТК, обусловленным дисбактериозом, некоторые исследования выявляют расхождения в составе микрофлоры в зависимости от наблюдаемого типа СРТК. У тех пациентов, кто жаловался на вздутие живота и быстро наступающее чувство насыщения, выявлялось большее количество цианобактерий (Cyanobacteria; раньше их называли сине-зелеными водорослями), а у тех, кто испытывал сильные продолжительные боли, наблюдалось повышенное содержание протеобактерий (Proteobacteria). В кишечнике пациентов, страдавших запорами, резко доминировало сообщество, состоявшее сразу из 17 бактериальных групп. Другие исследования показали, что у больных не только меняется состав микрофлоры, но и отмечается чрезвычайная нестабильность ее состава по сравнению с «населением» кишечника здорового человека: время от времени численность разных групп бактерий то растет, то сокращается.

Теперь, конечно, может показаться очевидным, что синдром раздраженной толстой кишки возникает, скорее всего, из-за того, что кишечник «раздражают» колонии «неправильных» микробов. Эта гипотеза выглядит весьма правдоподобно: быстрый приступ поноса, вызванного бактериями, попавшими в организм вместе с грязной водой или недожаренной курицей, переходит в хроническую дисфункцию кишечника, потому что прежний микробный баланс в нем нарушился. Но если в болезни, сопровождаемой диареей, часто действительно можно обвинить конкретный вид патогенных бактерий — например, Campylobacter jejuni, вызывающих кампилобактериоз при отравлениях сырой курятиной, — то ответственность за СРТК нельзя целиком возложить на какой-то один вид микробов. Проблема скорее в относительных количествах тех микроорганизмов, которые мы обычно называем «дружественными». Возможно, критически сокращается численность одних или, наоборот, чрезмерно плодятся другие. Может быть, какой-то вид, который в нормальных условиях не представляет опасности, вдруг начинает бесчинствовать, почувствовав свою полную безнаказанность.

Если во внутрикишечном сообществе микробов, наблюдаемом у больных СРТК, не обнаруживается какого-то явного инфекционного «игрока», виновного в заболевании, то почему дисбактериоз столь разрушительно влияет на работу кишечника? Ведь группы бактерий, присутствующие в кишечнике человека с СРТК, похоже, есть и в организме здоровых людей; неужели во всем виновата исключительно перемена в их численном соотношении? Пока медицина лишь ищет ответ на этот трудный вопрос, однако некоторые исследования уже выявили кое-какие любопытные факты. Хотя у больных СРТК нет язв на стенках кишечника, какие бывают при воспалительных заболеваниях, в их тканях наблюдается воспаление, которого не должно быть у здорового человека. Похоже на то, что организм пытается «вымыть» микробов из кишечника, открывая крошечные отверстия между клетками, выстилающими внутренние стенки кишки, и пропуская туда воду.

Легко понять, как нарушение микробного баланса в кишечнике может привести к СРТК. Но как быть с кишечной проблемой другого рода — чрезмерным расползанием человека в талии? Может быть, и в этом случае микрофлора — то самое недостающее звено между «входящими» и «исходящими» калориями?

В Швеции подходят к проблеме ожирения очень серьезно — на государственном уровне. Хотя в списке «толстяков» Швеция занимает лишь 90-е место в мире и является одной из самых «стройных» стран Европы, именно здесь проводится больше всего хирургических операций по шунтированию желудка. Кроме того, шведы позаботились о введении особого «жирного налога» на высококалорийные продукты, а врачи назначают слишком полным пациентам занятия гимнастикой. И еще Швеция — родина человека, который внес важнейший вклад в изучение ожирения.

Фредрик Бекхед — профессор микробиологии Гётеборгского университета, однако в его лаборатории вы увидите не чашки Петри и не микроскопы, а сотни мышей. Подобно человеку, мыши представляют собой ходячую среду обитания внушительного числа микробов, большая часть которых живет в кишечнике. Но мыши Бекхеда — особенные. Поскольку они появились на свет путем кесарева сечения, а затем содержались в стерильных камерах, на них нет ни одного микроба. Каждая такая мышь — «чистая страница», безмикробное стерильное существо, а это значит, что команда Бекхеда может в любой момент заселить их организм любым требуемым видом микробов.

В 2004 году Бекхед начал сотрудничать с ведущим мировым экспертом в области микрофлоры — Джеффри Гордоном, профессором Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Миссури). Гордон заметил, что безмикробные мыши отличаются особенной худобой, и они с Бекхедом задумались: не оттого ли это, что у них в кишечнике не живут бактерии? Они поняли, что до той поры не проводилось серьезных исследований, объясняющих роль микробов в обмене веществ у животных. Поэтому первый вопрос, которым задался Бекхед, был очень прост: являются ли кишечные микробы причиной увеличения веса у мышей?

Чтобы ответить на него, Бекхед вырастил нескольких безмикробных мышей до зрелого возраста, а затем нанес на их шерстку содержимое слепой кишки (короткого и толстого первого сегмента толстого кишечника, от которого отходит аппендикс) тех мышей, которые родились естественным путем. Как только безмикробные мыши облизали шерстку, их кишечник заселили те же микробы, которые обитают внутри их обычных сородичей. Затем случилось нечто удивительное: они стали толстеть. Мыши не просто поправились: всего за 14 дней масса тела каждого грызуна увеличилась на 60 %! А ели они даже меньше, чем раньше.

Похоже, от колонизации мышиных кишечников выиграли не только микробы-новоселы, но и сами мыши. Всем известно, что микробы, живущие в кишках, питаются непереваренными остатками пищи, однако никто еще не пытался узнать, какой именно вклад в потребление калорий вносят участники этого «второго раунда» пищеварительного процесса. Поскольку микробы помогали мышам извлекать дополнительную энергию из съеденного корма, те могли обходиться меньшим количеством пищи. С точки зрения интересующей нас проблемы питания это действительно важный момент. Если микрофлора определяет количество калорий, которое мыши способны извлечь из пищи, то не означает ли это, что она имеет непосредственное отношение к ожирению?

Микробиолог Рут Ли, работавшая в лабораторной группе Джеффри Гордона, предположила, что микробы у тучных животных могут отличаться от микробов у худых. Чтобы выяснить это, она решила исследовать генетически тучных мышей-мутантов линии ob/ob. Эти страдающие ожирением мыши втрое толще нормальных особей своего вида. Они имеют почти шарообразную форму тела и практически непрерывно едят. На первый взгляд это какой-то совершенно особый вид мышей, но на самом деле у них имеется одна-единственная мутация в ДНК, которая заставляет их постоянно есть и жиреть. Эта мутация происходит в гене, отвечающем за образование лептина — гормона, подавляющего аппетит (и у мышей, и у людей), когда организм запасает достаточно жира. В отсутствие лептина, функция которого — сообщать мозгу о сытости, мыши породы ob/ob становятся поистине ненасытными.

Расшифровав последовательности ДНК бактерий, живущих в кишечнике мышей ob/ob, и выяснив, какие виды там представлены, Ли получила возможность сравнить микрофлору жирных и худых мышей. Оказалось, что у обеих линий преобладают две группы бактерий — бактероиды (тип Bacteroidetes) и фирмикуты (тип Firmicutes). Но у жирных мышей бактероидов было вдвое меньше, чем у худых, а недостающую численность восполняли фирмикуты.

Ли заинтересовало обнаруженное различие в соотношении фирмикутов и бактероидов, и она задумалась: может быть, здесь и кроется ключ к проблеме ожирения? Она сравнила микрофлору полных и худых людей — и обнаружила точно такое же соотношение: у полных людей имелось гораздо больше фирмикутов, а у худых — больше бактероидов. Казалось, что все даже слишком просто: неужели между ожирением и составом кишечной микрофлоры настолько прямая связь? И какую роль играют микробы у тучных мышей и людей: являются ли они причиной ожирения или, наоборот, лишь его следствием?

Выяснить это удалось третьему участнику лабораторной группы Гордона — работавшему над докторской диссертацией Питеру Тернбау. Тернбау обратился к тем же генетически тучным мышам, что и Ли, только он пересадил их микробов безмикробным мышам. Одновременно он пересадил второй группе подопытных безмикробных мышей микрофлору нормальных худых мышей. Мышам из обеих групп давали абсолютно одинаковое количество корма, однако спустя две недели мыши, колонизованные «тучной» микрофлорой, растолстели, а мыши, получившие «тощую» микрофлору, — нет.

Эксперимент Тернбау показал не только то, что кишечные микробы заставляют мышей толстеть, но еще и то, что микробы могут передаваться от одних особей к другим, причем можно не ограничиваться передачей бактерий от тучных мышей худым. Что, если пойти дальше — например, взять микробов у худых людей и пересадить их полным? Это позволило бы людям терять вес без всяких диет. Терапевтический — и коммерческий — потенциал такого метода не укрылся от Тернбау и его коллег, и они запатентовали идею изменения микрофлоры как средство, потенциально способное избавить нас от ожирения.

Но прежде чем радоваться лекарству от ожирения, необходимо узнать, как работает этот механизм. Что же делают эти микробы, если в результате мы толстеем? Как и раньше, микрофлора тучных мышей, участвовавших в эксперименте Тернбау, содержала больше фирмикутов, чем бактероидов; по всей видимости, именно это различие и определяло способность мышей извлекать большее количество энергии из пищи. Эта гипотеза опровергает один из основных постулатов «теории ожирения». Получается, подсчет «входящих» калорий не должен сводиться лишь к учету еды, которую человек съедает. Важно измерить количество энергии, которое человек усваивает. Тернбау вычислил, что мыши с «жирной» микрофлорой извлекали из съедаемого корма на 2 % калорий больше. То есть из той пищи, из которой худые мыши усваивали 100 калорий, жирные мыши «выжимали» 102 калории.

На первый взгляд, это совсем немного, однако за год или за более длительный срок «набегают» лишние килограммы. Представим женщину среднего роста — 162,5 см, которая весит 62 кг и имеет здоровый индекс массы тела (ИМТ = вес в килограммах ÷ квадрат роста в метрах) — 23,5. Каждый день она потребляет 2000 калорий, но если ее кишечник населяет «жирная» микрофлора, то усвоение лишних 2 % калорий выливается в лишние 40 калорий в день. Если эта лишняя энергия не расходуется, то дополнительные 40 калорий за год будут превращаться (по крайней мере теоретически) в лишние 1,9 кг. За 10 лет «набежит» 19 кг: таким образом, женщина будет весить уже 81 кг, а ее ИМТ составит 30,7, что соответствует ожирению. И все это — из-за 2 % лишних калорий, которые извлекают из пищи кишечные бактерии?

Эксперимент Тернбау заставил полностью пересмотреть проблему человеческого питания. Содержание калорий в пище обычно подсчитывается на основе стандартных таблиц преобразования, где каждому грамму углеводов соответствует 4 калории, каждому грамму жира — 9 калорий и так далее. Ярлыки на упаковках продуктов представляют их пищевую ценность как некую постоянную величину. Например, мы можем прочитать, что в йогурте содержится 137 калорий, а в ломтике хлеба — 69 калорий. Однако Питер Тернбау показал, что не все так просто. Может быть, йогурт действительно содержит 137 калорий для человека с нормальным весом, но ведь он может содержать 140 калорий для человека с лишним весом и для человека, имеющего другой набор кишечных микробов. Казалось бы, разница незначительная, но со временем и она сказывается на фигуре.

Если ваши микробы трудятся с вами заодно, извлекая энергию из пищи, значит, количество калорий, которое вы усвоите из съеденного, определяет именно ваше микробное сообщество, а не стандартная таблица преобразования. Вероятно, это и объясняет неудачи тех людей, которые соблюдали разные диеты, но так и не смогли похудеть. Казалось бы, тщательно продуманная диета, основанная на строгом подсчете калорий в рекомендуемых порциях, должна неизменно приводить к желаемому результату — ежедневному «недобору» точного количества калорий в течение продолжительного периода и, следовательно, к потере лишних килограммов. Однако если «входящие калории» оцениваются неверно, если в действительности их поступает больше, то вес в итоге не меняется, а может быть, даже увеличивается. Эта идея нашла подтверждение и в другом эксперименте. Его провел в 2011 году Рейнер Джампертс из Национального института здравоохранения в Финиксе (Аризона). Джампертс составил для группы добровольцев диету с фиксированным содержанием калорий, а потом измерял количество калорий, остававшихся в их стуле по окончании пищеварительного процесса. У худых добровольцев, перешедших на высококалорийную диету, произошел резкий рост числа фирмикутов по сравнению с числом бактероидов. Эта перемена в составе кишечной микрофлоры сопровождалось значительным уменьшением количества калорий, выводимых из организма со стулом. После того как микробный баланс нарушился, люди начали усваивать по 150 лишних калорий в день, хотя рацион и количество пищи оставались неизменными.

Наша способность усваивать энергию из еды зависит от набора микробов. После того как в тонкой кишке съеденная пища максимально переваривается и усваивается, остатки перемещаются в толстую кишку, где и живет большая часть микробов. Здесь у них кипит работа, совсем как на заводе или фабрике, с разделением труда: каждый вид принимается за свои любимые молекулы и извлекает из них все, что может. Прочее остается в достаточно простой форме, и кое-что мы еще усваиваем через клетки, выстилающие стенки толстой кишки. Например, один штамм бактерий обладает генами, необходимыми для расщепления аминокислотных молекул, поступающих из мяса. Другой штамм лучше всего справляется с расщеплением длинноцепочечных углеводных молекул, которые содержатся в зеленых овощах. А у третьего лучше всего получается подбирать молекулы сахара, которые не успели усвоиться в тонкой кишке. От выбранной нами диеты зависит состав живущих внутри нас микробных штаммов. Так, в организме вегетарианца, скорее всего, окажется не слишком много бактерий из группы, специализирующейся на аминокислотах, потому что для успешного размножения им необходимо регулярное поступление мяса.

Бекхед предположил, что количество энергии, извлекаемой нами из пищи, зависит от задачи, которую привыкла выполнять наша микробная фабрика. Если вегетарианец вдруг решит нарушить привычный пост и отведать жаркое из кабана, то, скорее всего, у него в кишечнике просто не окажется достаточного количества микробов, любящих аминокислоты, чтобы извлечь из мяса наибольшую пользу. Зато у заядлого мясоеда нужные микробы имеются в изрядном количестве, поэтому он усвоит из съеденного жаркого больше калорий, чем вегетарианец. То же относится и к прочим питательным веществам. У человека, потребляющего мало жирной пищи, окажется очень мало микробов, специализирующихся на жирах, и если он, против обыкновения, вдруг съест пончик или шоколад, то эта случайная пища пройдет по его толстой кишке практически незамеченной, то есть содержащиеся в ней лишние калории не будут усвоены организмом. А вот у того, кто привык каждый день баловать себя сдобной выпечкой, имеется большая популяция охочих до жира бактерий, которые с нетерпением ждут очередного пончика, чтобы разложить его на первоэлементы и заодно обеспечить лакомку солидной дозой калорий.

Бесспорно, количество калорий, которые мы усваиваем из пищи, имеет большое значение, однако дело не только в количестве энергии, которое добывают для нас наши микробы, но и — что гораздо важнее — в том, как именно они заставляют организм распорядиться этой энергией. Используем ли мы ее сразу для управления мышцами и внутренними органами? Или же запасаем впрок — на случай, если нечего будет есть? Какую из этих стратегий выбирает организм, зависит от наших генов. Но дело тут не в особых вариантах генов, унаследованных от родителей, а в том, какие именно гены «включаются» или «выключаются», какие будут «вызваны на работу», а какие до поры продолжат «отдыхать».

Наш организм сам «включает» и «выключает» гены, «вызывает» их на работу и «отправляет в отпуск», используя всевозможных химических посредников. Вот почему, например, клетки, из которых состоят наши глаза, выполняют совсем иные задачи, нежели клетки, образующие печень. А клетки мозга функционируют днем, пока мы заняты разной работой, совсем иначе, чем ночью, когда мы крепко спим. Однако наш организм — не единственный, кто распоряжается нашими генетическими данными. Микробы внутри нас тоже имеют право голоса и контролируют некоторые из наших генов, приспосабливая их под свои нужды.

Представители микрофлоры могут увеличить производство энергии, активизировав те гены, которые способствуют ее накоплению в наших жировых клетках. Почему бы и нет? Ведь микрофлора процветает благодаря тому, что живет внутри человека, который помогает ей благополучно пережить голодные времена. «Жирная микрофлора» подстегивает эти гены, заставляя организм запасать лишнюю энергию из пищи в виде жировых отложений. Как ни досадно это для тех, кто хочет сохранить желаемый вес, такие манипуляции с контролем над генами в целом выгодны нам: это помогает извлекать максимальную пользу из пищи и откладывать лишнюю энергию про запас, «на черный день». В прошлом, когда в жизни людей чередовались периоды сытости и голода, такие запасы нередко спасали им жизнь.

Таким образом, вопрос о «входящих калориях» касается не только продуктов, которые мы отправляем в рот. Необходимо учитывать, сколько энергии усваивается в кишечнике, в том числе с помощью микробов. Вопрос об «исходящих калориях» тоже очень сложен: он не исчерпывается тем, сколько энергии мы тратим на физическую активность. Нужно представлять себе, как именно наш организм распоряжается энергией: откладывает про запас или сразу сжигает. Один человек усваивает и запасает больше энергии, чем другой, в зависимости от поведения своих микробов, однако возникает новый вопрос: почему у людей, усваивающих больше энергии и запасающих больше жира, насыщение не наступает раньше? Если они уже усвоили достаточно калорий и запасли впрок нужный объем жира, почему они не останавливаются вовремя и продолжают есть?

Человеческим аппетитом управляет множество факторов — от непосредственного физического ощущения полного желудка до гормонов, которые сообщают мозгу, сколько энергии запасено в виде жира. Одним из таких гормонов является химическое вещество, о котором я уже упоминала, рассказывая о генетически тучных мышах, — лептин. Он вырабатывается непосредственно жировыми тканями, поэтому чем больше у нас жировых клеток, тем больше лептина поступает в кровь. Это отлично устроенная система: она автоматически информирует мозг о том, что мы сыты, как только мы накапливаем нормальное, здоровое количество жира, после чего аппетит угасает: ведь мы уже насытились.

Так почему же люди не теряют интереса к еде, когда начинают толстеть? В 1990-х годах, когда ученые открыли лептин — благодаря тем самым генетически тучным мышам ob/ob, которые неспособны сами вырабатывать это вещество, — многие воодушевились: а что, если использовать этот гормон для лечения пациентов, страдающих ожирением? Когда мышам ob/ob впрыскивали лептин, они быстро худели: начинали меньше есть, больше двигаться и за месяц сбрасывали почти половину прежнего веса. Если лептин вводили нормальным, худым мышам — те тоже теряли в весе. Раз лептин так действует на мышей, может быть, из него получилось бы лекарство и для человека?

Ответ на этот вопрос — как явствует из продолжающейся эпидемии ожирения — отрицательный. Когда полным людям делали инъекции лептина, это никак не влияло ни на их вес, ни на их аппетит. Зато эта обескураживающая неудача пролила свет на истинную природу ожирения. В отличие от мышей ob/ob люди толстеют не от дефицита лептина. Напротив, у полных людей обнаруживается повышенный уровень лептина: ведь у них имеются лишние жировые ткани, которые производят этот гормон. Беда в том, что их мозг оказывает сопротивление действию лептина. Когда худой человек набирает немного веса, его организм начинает вырабатывать больше лептина, что приводит к снижению аппетита. А мозг полного человека просто не воспринимает сигналы лептина, хотя его вырабатывается очень много, поэтому люди с избыточным весом никогда не ощущают сытости.

Сопротивляемость мозга лептину, похоже, указывает на важное явление. При ожирении кардинально меняется действие нормальных механизмов, регулирующих аппетит и накопление энергии. Лишние жировые прослойки — это не просто место, куда можно «сложить» нерастраченные калории. Это скорее центральный пункт управления запасами энергии, работающий по принципу термостата в холодильнике. Когда жировые клетки в организме наполняются липидами (жирами) до нормального состояния, «термостат» выключается, уменьшая аппетит, чтобы человек прекратил есть и не запасал лишней энергии. Когда жировые запасы истощаются, внутренний регулятор включается снова, пробуждая аппетит и заставляя человека поесть и запасти еще немного жира. Как и у садовых славок, набор веса происходит не потому, что человек ест больше: все дело в изменении биохимической стратегии, в соответствии с которой организм начинает иначе распоряжаться энергией. Этот «эффект славки» переворачивает представление о том, что для сохранения веса достаточно поддерживать баланс между потреблением пищи и уровнем физической активности. Если это представление неверно, значит, ожирение, возможно, не следует называть «болезнью неправильного образа жизни», в которой виноваты чревоугодие и лень: правильнее считать его заболеванием, имеющим пока непонятное внутреннее происхождение.

Если вам кажется, что это слишком смелая гипотеза, задумайтесь: еще несколько десятилетий назад «все знали», что язва желудка развивается из-за стресса и кофеина. Считалось, что эта болезнь, как и ожирение, вызвана неправильным образом жизни: стоит только изменить привычки — и все как рукой снимет. Врачи давали пациентам простейшие советы: не волноваться и пить воду. Это не помогало, люди приходили на прием снова и снова, а кислота продолжала прожигать им желудок. Врачи, видя неудачи, делали казавшиеся очевидными выводы: значит, сами пациенты и виноваты: не прислушивались к их умным советам.

Однако в 1982 году двое австралийских ученых — Робин Уоррен и Барри Маршалл — наконец добрались до истины. Причиной язв и сопряженного с ними гастрита оказалась бактерия Helicobacter pylori, каким-то образом попадающая в желудок. Стресс и кофеин лишь обостряли течение этих заболеваний. Научное сообщество встретило гипотезу Уоррена и Маршалла в штыки и так яростно обрушилось на них, что Маршалл решил сам выпить раствор с Helicobacter pylori и тем самым заразить себя гастритом, чтобы доказать обнаруженную взаимосвязь. Врачебному сообществу понадобилось 15 лет, чтобы признать правоту австралийцев. Теперь существуют специальные антибиотики — дешевое и эффективное средство, навсегда избавляющее человека от язвы. В 2005 году Уоррен и Маршалл получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии за свое открытие, благодаря которому все узнали, что язва желудка — вовсе не болезнь «образа жизни», как считалось ранее, а результат инфекции.

Никхил Дхурандхар со своей идеей о вирусе тоже бросил вызов догме, согласно которой ожирение — болезнь, вызываемая обжорством. Чтобы проверить гипотезу о том, что люди могут толстеть из-за вирусной инфекции, ему необходимо было переключиться с медицинской практики на научную работу. Дхурандхар переехал с семьей в США, надеясь найти там средства на научно-исследовательский проект, который помог бы ему ответить на поставленные вопросы. Конечно, это был очень смелый шаг — ведь он рисковал столкнуться с противодействием авторитетных научных кругов. Но в итоге усилия окупились.

За два года после переезда в Америку Дхурандхару так и не удалось найти сторонников, которые поддержали бы его в стремлении исследовать куриный вирус. Он уже был готов сдаться и вернуться в Индию, как вдруг один диетолог, профессор Ричард Аткинсон из Университета Висконсина, согласился взять его на работу. Когда Дхурандхар уже был готов к экспериментам, возникло новое препятствие: американские власти отказали ему в разрешении провезти в США куриный вирус — а вдруг он и впрямь вызывает ожирение?

Аткинсон и Дхурандхар разработали новый план. Они решили для начала изучить какой-нибудь другой вирус — уже имеющийся в Америке, — в надежде обнаружить, что он тоже окажется виновен в наборе веса. Они взяли лабораторный каталог и остановили выбор на вирусе, который вызывает респираторные инфекции. Ученые заподозрили, что он похож на тот самый куриный вирус, и заказали его по почте. Это был аденовирус 36, или сокращенно Ad-36.

Дхурандхар и в этот раз начал эксперимент с группы кур. Он инфицировал половину группы вирусом Ad-36, а вторую половину — другим аденовирусом, который встречается у птиц чаще. Потом они с Аткинсоном стали ждать: растолстеют ли куры от вируса Ad-36, как от индийского вируса?

Если это произойдет, значит, можно будет считать, что Дхурандхар сделал важное открытие. Он сможет объявить, что переедание и малоподвижный образ жизни — не единственные причины ожирения у людей; что эпидемия ожирения, возможно, имеет совсем другое происхождение; что ожирение — это не результат безволия, а в ряде случаев инфекционная болезнь. Наконец, из гипотезы Дхурандхара следовал бы самый неожиданный вывод — ожирение может быть заразным.

Если посмотреть на карты, отражающие распространение эпидемии ожирения по США за последние 35 лет, действительно можно подумать, что речь идет о какой-то заразной болезни, которая перекидывается на все новые регионы. Эпидемия вспыхнула в юго-восточных штатах, а оттуда начала быстро распространяться дальше. По мере того как все больше людей толстело в «очаге» возникновения болезни, она двигалась на север и запад, охватывая все более значительные площади. Новые «горячие точки» появлялись в крупных городах, откуда в свой черед разбегались новые «волны» болезни. Хотя в некоторых исследованиях отмечалась эта особенность, очень напоминающая картину распространения инфекционных болезней, обычно ее объясняли экспансией «обесогенной [способствующей ожирению] среды» — ресторанов быстрого питания, супермаркетов с высококалорийными продуктами и малоподвижного образа жизни.

В одном социологическом исследовании выяснилось, что ожирение иногда распространяется очень странным образом: как заразная болезнь, которая передается от человека к человеку. Проанализировав показатели веса и социальные связи более чем 12 тысяч человек на протяжении 32 лет, ученые обнаружили, что шансы набрать лишний вес тесно связаны с тем, толстеют ли представители вашего непосредственного окружения, самые близкие друзья и родные. Например, если супруг(а) человека страдает ожирением, то риск растолстеть для него возрастает на 37 %. Что ж, ничего удивительного, наверное, подумаете вы, скорее всего, у них примерно одинаковый рацион. Но то же относится и ко взрослым братьям и сестрам, хотя большинство из них живет отдельно. Что еще более поразительно, риск человека набрать лишний вес увеличивается на 171 %, если тучным становится его ближайший друг. И дело вовсе не в том, что мы выбираем себе в друзья людей с тем же весом, что у нас: речь идет о людях, которые были знакомы очень давно, еще до того, как располнели. Соседи, не принадлежавшие к числу друзей, не подвергались повышенному риску набрать вес, а значит, нельзя утверждать, что отдельные группы населения подвергаются большему риску только из-за открытия закусочных с фастфудом или закрытия спортзалов в конкретном районе.

Конечно, существует множество возможных социальных причин этого феномена — например одновременная перемена отношения к ожирению или совместное употребление нездоровой пищи, — однако к перечню объяснений стоит добавить и гипотезу о передаче вируса. Даже если главным виновником является не вирус, изученный Дхурандхаром, существует много других микробов, которые оказываются под подозрением. Возможно, тот факт, что «обесогенные» представители микрофлоры обживают организмы людей, тесно общающихся между собой, тоже влияет на среду, способствующую ожирению, и облегчает его распространение. Ведь близкие друзья, как правило, чаще бывают друг у друга дома, едят за одним столом, пользуются одной ванной — а значит, им проще обмениваться микробами. И возможно, этот обмен благоприятствует экспансии ожирения.

Настал последний день эксперимента, который Дхурандхар проводил на курах. Результаты оправдали те жертвы, на которые пошел он и его семья, оставив родной дом в Индии. Как и тот первый, индийский вирус, Ad-36 заставил инфицированных кур растолстеть, тогда как птицы из контрольной группы, зараженные другим вирусом, остались худыми. Дхурандхар наконец смог опубликовать свое исследование в научных журналах. Впрочем, теперь возникло много новых вопросов: оказывает ли вирус Ad-36 точно такое же действие на людей? Может ли быть, что в ожирении людей тоже виноват вирус?

Дхурандхар и Аткинсон понимали, что нельзя намеренно заражать этим вирусом людей: ведь если он действительно заставляет инфицированных набирать вес, вылечить добровольцев от ожирения уже не удастся. Поэтому опыт пришлось ставить на родственном человеку животном из отряда приматов — на маленькой обезьяне мармозетке. Как и в случае с курами, зараженные мармозетки начали быстро набирать вес. Дхурандхар осознал, что он на пороге большого открытия. Чтобы понять, связан ли этот вирус хоть в какой-то степени с ожирением у людей, он решил проверить кровь сотен добровольцев на содержание антител против Ad-36. Выяснилось, что 30 % тучных добровольцев ранее уже сталкивались с этим вирусом; между тем у худых добровольцев этот показатель не превысил 11 %.

Ad-36 является удачным примером, иллюстрирующим рассмотренный ранее «эффект славки». Дело не в том, что зараженные вирусом куры начинают больше есть или меньше двигаться, а в том, что организм начинает запасать больше энергии из пищи, откладывая ее в виде жира. Как и бактерии, обитающие в организме полного человека, Ad-36 вмешивается в нормальную систему накопления энергии. Остается неизвестным, какова доля вины этого вируса в эпидемии ожирения, однако факт подтверждается: ожирение не всегда является следствием одного только образа жизни — переедания и малоподвижности. Скорее это дисфункция той системы организма, которая отвечает за накопление энергии.

Теоретически возможно точно подсчитать, насколько поправится человек, если станет потреблять с пищей определенное количество лишних калорий. Каждые 3500 калорий, потребленные сверх необходимого, должны преобразоваться в 1 фунт, или 353,6 г жира. Не имеет значения, съедим ли мы этот излишек за один день или за целый год, результат в теории должен быть одинаков: мы поправимся на этот самый фунт или за день, или за год.

Однако на практике все не так. Уже в самых ранних исследованиях набора веса цифры не сходились. В ходе одного эксперимента исследователи давали 12 парам однояйцевых близнецов-мужчин по 1000 лишних калорий в день в течение 6 дней в неделю, на протяжении 100 дней. В сумме каждый из них потребил на 84 тысячи калорий больше, чем требовалось организму. Согласно теории, по окончании эксперимента каждый участник должен был набрать в весе ровно 24 фунта (8 кг 486 г). В реальности все оказалось не так просто. Во-первых, даже средний показатель набранного веса оказался намного меньше, чем предписывала арифметика, — всего 18 фунтов (6 кг 365 г). Однако существенные расхождения, обнаруженные при наборе веса разными участниками, полностью исключили возможность применения строгого арифметического подхода к подсчету изменений в весе. Человек, набравший в весе меньше всех, «отделался» 9 фунтами (3 кг 182 г): это составило всего треть прогнозируемой прибавки. А мужчина, опередивший остальных, поправился на 29 фунтов (10 кг 254 г) — заметно сильнее, чем ожидалось. Так что спрогнозированные показатели прибавки в весе («приблизительно 24 фунта с небольшой погрешностью») оказались неточными. Арифметические предсказания диетологов были так далеки от истины, что стало понятно: ориентироваться на них совершенно бессмысленно.

Уже тот факт, что реальная прибавка в весе может так сильно отличаться от предсказанной путем подсчета потребленных и потраченных калорий, показывает, что «эффект славки» наблюдается не только у перелетных птиц и у млекопитающих, впадающих в зимнюю спячку. Конечно, законы термодинамики невозможно опровергнуть: для того чтобы вес оставался неизменным, потребленная энергия должна быть равна потраченной. Однако здесь важно другое: за регулирование количества усваиваемых калорий, и тем более калорий, подлежащих расходованию либо запасанию впрок, отвечают существующие внутри нашего тела механизмы, которые учитывают не только количество съеденной пищи и уровень физической активности.

История с Ad-36 служит хорошим примером того, как это может работать. Жировая ткань, находящаяся под кожей и окружающая внутренние органы, состоит из клеток, которые обычно остаются пустыми и ждут, когда их наполнят жиром, чтобы запасти энергию. В организме кур, инфицированных Ad-36, вирус заставлял эти клетки заполняться жиром, даже если не было большого количества лишней энергии для откладывания про запас. Этим курам, чтобы толстеть, не приходилось есть больше: их организм сам отправлял энергию в «кладовую» жира, вместо того чтобы расходовать ее как-то иначе.

Может быть, при ожирении у людей тоже происходит нечто подобное? Может быть, полные люди запасают жир не так, как худые? Патрис Кани, профессор кафедры диетологии и метаболизма из Лёвенского католического университета в Бельгии, знал не только о том, что у полных людей существует сопротивляемость действию лептина — гормона сытости, — но и о том, что в их жировых тканях имеются явные признаки болезни: среди жировых клеток в огромном количестве обнаруживаются иммунные клетки, как будто там происходит борьба с инфекцией.

Кроме того, Кани знал, что, когда худые люди запасают энергию, у них образуется больше жировых клеток, причем каждая заполняется совсем небольшим количеством жира. А вот у полных людей такого здорового процесса накопления энергии не происходит. Вместо того чтобы образовывать большее число жировых клеток, их организм расширяет уже имеющиеся жировые клетки, набивая в них все больше и больше жира. По мнению Кани, и воспаление, и отсутствие новых жировых клеток явно указывают на то, что у полных людей нарушен здоровый процесс накопления энергии, а вместо него наблюдается какое-то болезненное состояние. Это совсем не похоже на нормальный временный набор веса, в теории призванный помочь людям пережить суровую и голодную зиму. Это куда больше напоминает какую-то особую болезнь.

Кани предположил, что и в воспалении, и в изменении способа запасать жир виновата «жирная» микрофлора. Он знал, что некоторые бактерии, живущие в кишечнике, окутаны особыми молекулами — липополисахаридами (ЛПС), которые действуют на человеческий организм как токсины, если попадают в кровь. Разумеется, Кани выяснил, что у полных людей уровень ЛПС в крови повышен и что это запускает воспалительный процесс в их жировых клетках. Что еще любопытнее, ЛПС мешают образовываться новым жировым клеткам, и именно поэтому уже существующим жировым клеткам приходится переполняться и раздуваться.

Это был настоящий прорыв. Оказалось, что жир у полных людей — это не просто слои накопленной про запас энергии, а жировая ткань, которая образовалась с нарушением биохимических процессов, и виноваты в этом сбое, по-видимому, липополисахариды. Но как же ЛПС попадали из кишечника в кровь?

Среди микробов, в разных количествах присутствующих в кишечнике худых и толстых людей, есть вид, который называется Akkermansia muciniphila. Между численностью этих бактерий и весом тела прослеживается четкая связь: чем меньше в организме человека аккермансий, тем выше у него индекс массы тела. У худых людей бактерии этого вида составляют около 4 % от всего микробного сообщества, а вот у полных их практически нет. Как явствует из названия, эта бактерия живет в толстом слое слизи, которая обволакивает стенки кишечника (слово muciniphila буквально переводится с латыни как «любящая слизь»). Эта слизь служит своего рода барьером, мешающим микрофлоре проникать в кровь, где она может натворить много бед. Количество аккермансий, имеющихся у человека, соотносится не только с его индексом массы тела. Чем ниже уровень присутствия этих бактерий в организме, тем тоньше слой слизи в кишечнике и тем больше ЛПС проникает в кровь.

Может показаться, будто аккермансия просто пользуется тем, что у худых людей имеется более толстый слой слизи, однако в действительности все ровно наоборот: именно аккермансия побуждает клетки стенок кишечника образовывать больше слизи. Бактерии посылают химические сигналы, «вызывающие» те человеческие гены, которые отвечают за выработку слизи. Таким образом бактерии обеспечивают себя комфортным жилищем и в то же время мешают ЛПС попадать в кровоток.

Стенка кишечника

Кани задумался: если эта бактерия способна повышать густоту слизи в кишечнике, то, может быть, заодно она уменьшает уровень ЛПС и мешает человеку набирать лишний вес? Он попробовал ввести аккермансию в рацион группы мышей — и у них действительно упал уровень ЛПС, жировая ткань опять начала вырабатывать новые здоровые клетки, а самое главное — животные стали терять вес. Кроме того, мыши, получавшие с едой аккермансию, сделались восприимчивее к лептину, то есть аппетит у них уменьшился. Значит, мыши растолстели не потому, что слишком много ели, а потому, что ЛПС заставляли их организм запасать энергию впрок вместо того, чтобы расходовать ее. Как и предполагал Дхурандхар, эта перемена в стратегии накопления жира, очень похожая на ту, что наблюдается у садовых славок, показывает, что не всегда люди набирают лишний вес исключительно из-за переедания. Иногда к ожирению может приводить болезнь.

Сделанное Кани открытие, а именно — что аккермансия защищает мышей от ожирения, — может стать поистине революционным. Он надеется испытать действие бактерии на полных людях, полагая, что ее удастся использовать для борьбы с лишним весом. В сущности, нам еще предстоит выяснить, почему в организме полных людей резко уменьшается численность аккермансий. Есть несколько любопытных моментов: когда мышей заставляют толстеть, переводя их на более богатую жирами диету, популяция аккермансии значительно сокращается, а если эта диета дополняется растительными волокнами, то численность бактерий в организме снова повышается до нормального здорового уровня.

По прогнозам, к 2030 году иметь лишний вес или страдать ожирением будет уже 86 % населения США. К 2048 году худых американцев совсем не останется. В течение пятидесяти лет мы пытались бороться с ожирением, убеждая людей меньше есть и больше двигаться. Это не помогло. Хотя мы тратим огромные деньги, чтобы похудеть или сохранить стройность, ежегодно армию полных и страдающих от ожирения людей пополняют миллионы взрослых и детей. И все равно мы продолжаем подходить к лечению ожирения точно так же, как подходили полвека назад, — с теми же ничтожными результатами.

Сегодня единственным надежным средством борьбы с ожирением является хирургическая операция по шунтированию желудка. Считается, что пациентам, которые безуспешно пытались похудеть с помощью диет, следует уменьшить объем желудка до размеров куриного яйца, чтобы они не могли переедать. При этом медицина исходит из простого предположения: раз эти люди не смогли придерживаться диеты, значит, необходимы решительные действия, чтобы снизить потребление ими калорий. Через несколько недель после такой операции человек теряет уже полтора-два десятка килограммов.

Очевидно, такое вмешательство в работу организма успешно срабатывает, поскольку человеку уже не нужно держать себя в руках: при всем желании он уже физически не может съесть за один прием порцию больше детской. Но, похоже, помимо принудительного ограничения размера порции, здесь действует что-то еще. Через неделю после шунтирования желудка кишечная микрофлора перестает быть типичной для полного человека и больше напоминает микрофлору худого человека. Соотношение фирмикутов и бактероидов переворачивается, и численность популяции аккермансии возрастает приблизительно в 10 тысяч раз. Аналогичные операции по шунтированию желудка у мышей приводят к тем же изменениям в составе их кишечной микрофлоры. Однако мнимые операции — при которых на желудке лишь делаются разрезы, которые потом зашиваются, — не дают того же результата. Между тем даже перенос микрофлоры из организма мыши, которой сделали шунтирование желудка, в организм безмикробной мыши приводит к резкой потере веса. Похоже, изменение в численности микробных видов вызывает перенаправление питательных веществ, ферментов и гормонов. Возможно, пациенты начинают стремительно худеть вовсе не потому, что лишаются возможности есть помногу, а потому, что благодаря новой «худой» микрофлоре у них меняется способ регулирования энергии.

Через 25 лет после вспышки куриного вируса в Бомбее Ник-хил Дхурандхар стал председателем Общества по изучению ожирения в США. Его гипотеза вирусной природы ожирения обретает все новых сторонников в научных кругах, и он продолжает изучать возможные глубинные причины ожирения, которые пока заслоняются другими, более поверхностными, вроде дисбаланса входящих и исходящих калорий.

Микробы — и вирусы, и бактерии — явно указывают на то, что за механизмом ожирения скрывается что-то еще, кроме переедания и малоподвижного образа жизни. Количество энергии, которую мы усваиваем из пищи, и тот способ, которым организм распоряжается этой энергией и запасает ее, тесно связаны с особым микробным сообществом внутри нас. Если мы действительно хотим узнать истинные причины эпидемии ожирения, нам необходимо заглянуть внутрь себя, изучить свою микрофлору и задаться вопросом: что же такое мы делаем, что меняет издавна налаженные микробами процессы функционирования организма нормального, здорового (то есть худого) человека?

Глава 3

Контроль над сознанием

В западных регионах Северной Америки, в заболоченных местностях, время от времени попадаются лягушки и жабы со странными уродствами. У многих из них насчитывается до восьми задних конечностей, растущих от бедер, а у некоторых лапы вовсе отсутствуют. Они пытаются плавать и прыгать, но часто становятся добычей птиц, так и не дожив до зрелого возраста. Эта аномалия развития возникает не из-за генетической мутации, а в результате работы паразитического плоского червя трематоды. Личинки трематоды, изгнанные из организма предыдущего «хозяина» — улитки, называемой катушкой, — выискивают лягушек еще на стадии головастиков. Они внедряются в зачатки будущих конечностей и образуют там пузыри, или кисты, которые препятствуют нормальному развитию ног, иногда удваивая или учетверяя их число.

Для лягушек такая деформация обычно оказывается фатальной: им трудно спасаться бегством от голодных цапель, ищущих легкую добычу. А вот трематодам эти лишние лягушачьи лапы помогают продолжить жизненный цикл. Цапля без труда ловит таких лягушек и переваривает их вместе с трематодами, поневоле становясь новым хозяином для паразитов. Вскоре они опять возвращаются в воду — вместе с пометом цапель — и снова вселяются в улиток-катушек. Можно назвать это разумной стратегией — хотя, конечно, в этом путешествии трематоды по организмам разных хозяев не задействован ничей разум. Все дело в естественном отборе: это из-за него искалеченные лягушки попадают в беду, зато сами трематоды, по чьей вине земноводные становятся легкой добычей хищников, благополучно выживают — и передают потомству свои гены, которые помогают ему продолжить жизненный цикл, калеча чужие организмы.

Одна из стратегий, позволяющих паразитам улучшить свою эволюционную приспособленность — то есть способность к производству потомства в определенных условиях, — состоит в изменении физических особенностей организма-хозяина. Но есть и другая стратегия: изменить его поведение.

В тропических лесах Папуа — Новой Гвинеи можно обнаружить на нижней стороне листьев растений останки мертвых муравьев. Безжизненные оболочки висят на центральной жилке листа, которую крепко сжимают муравьиные челюсти. Из каждого такого «трупика» торчит длинный стебелек, сгибающийся под тяжестью наполненного спорами мешочка. Это плодовые тела кордицепса однобокого (Ophiocordyceps unilateralis) — спорыньевого гриба, который убивает муравьев, питаясь их внутренними тканями, и затем образует споры, которые падают на лесную подстилку. Паразитирование на муравьях — это хитроумный способ добыть питание, необходимое грибу для размножения, однако кордицепс использует муравьев не только с этой целью.

Пораженный кордицепсом муравей превращается в настоящего зомби. Он забывает о своих трудовых обязанностях в муравьиной колонии, живущей в слое лесной подстилки, и подчиняется непреодолимой потребности лезть наверх. Там, на высоте примерно полутора метров, на северной стороне ствола, он находит листовую жилку и крепко вгрызается в нее, прикрепляясь к листу. Это поистине «мертвая хватка» — ведь вскоре гриб высасывает из муравья жизнь. Несколько дней спустя гриб прорастает, выпускает наружу плодовое тело на ножке и рассыпает споры. Они падают вниз, на лиственный покров под деревом, и заражают новый отряд муравьев. Кордицепс меняет поведение муравья, необъяснимым образом подчиняя его выполнению собственной программы, призванной дать жизнь новому поколению грибов.

Это не единственный паразитический организм, меняющий поведение своего хозяина. Заразившись бешенством, собаки, вместо того чтобы свернуться клубком и издохнуть, впадают в ярость. Из пасти у них капает слюна, кишащая вирусами. Бешеная собака носится и ищет драки: ей отчаянно хочется покусать другую собаку. Крысы, зараженные паразитом токсоплазмой, перестают бояться открытого пространства и яркого света. Их начинает неудержимо притягивать запах мочи рыжей рыси, и они устремляются на поиски этого хищника — своего главного врага. Насекомые, зараженные паразитическим червем волосатиком (близким родичем нематоды), по всей видимости, совершают самоубийство, прыгая в воду, где созревшая личинка волосатика вылезает из тела погибшего насекомого.

Каждый из этих специфических типов поведения под воздействием паразита сложился именно затем, чтобы помочь ему переселиться в организм очередного хозяина. Вирус бешенства, заставляющий собак кусаться, передается еще одной или нескольким собакам, в организме которых продолжает размножаться. Токсоплазма, направляющая крыс на поиски рысей, получает возможность продолжить жизненный цикл после того, как рысь съест крысу. Волосатикам нужно попасть в водоем, чтобы найти там пару и оставить потомство. Возможность управлять поведением организмов-хозяев способствует выживанию и размножению паразитов, а потому эволюция благоприятствует тем микробам, которым это удается. Но самое поразительное — это точность, с какой осуществляется такое управление.

Воздействуя на поведение организмов-хозяев, микробы не ограничиваются только миром животных. Люди порой тоже становятся жертвами необычного воздействия микробов на психику. Рассмотрим случай А., девушки из Бельгии. До восемнадцати лет она была здоровой и счастливой, готовилась сдавать вступительные экзамены в университет. И вдруг всего за несколько дней с ней произошли разительные перемены: она сделалась агрессивной, отказывалась от общения и утратила всякую сексуальную сдержанность. Ее поместили в психиатрическую лечебницу, где подвергли курсу антипсихотического лечения, а потом выпустили. Спустя три месяца А. снова поступила в больницу: ее поведение не только ухудшилось, но и осложнилось неконтролируемой рвотой и поносом. Врачи сделали биопсию мозга, и это помогло выявить причину психического расстройства — микробное заболевание. У девушки обнаружилась болезнь Уиппла — редкая инфекция, вызываемая бактерией, которая иногда заявляет о своем присутствии в человеческом организме именно через странное поведение хозяина.

Заметим, что у А., наряду с поведенческими отклонениями, из-за которых она и попала в психиатрическую клинику, проявлялись и желудочно-кишечные симптомы — рвота и понос. Обычно люди, страдающие болезнью Уиппла, попадают к врачу с жалобами на быструю потерю веса, боль в животе и понос, то есть исключительно с признаками желудочно-кишечной инфекции. В случае А. инфекция затронула не только кишечник, но и мозг, так что внимание врачей было отвлечено от истинной причины болезни. А ведь желудочно-кишечные расстройства на удивление часто возникают у людей, страдающих психическими и неврологическими заболеваниями, хотя обычно этой особенности не уделяют достаточного внимания, фокусируясь на изменениях в поведении.

Но одна удивительная женщина, чей сын-аутист страдал диареей, все-таки добилась того, чтобы медики обратили внимание на это якобы несущественное совпадение.

В феврале 1992 года у Эллен Болт из Бриджпорта, штат Коннектикут, матери троих детей, родился четвертый ребенок — Эндрю. Как и ее дочь Эрин и два других сына, это был здоровый и счастливый малыш, успешно проходивший все этапы развития. Когда ему исполнилось 15 месяцев и подошло время очередного осмотра у педиатра, с Эндрю вроде бы все было в порядке. Но, к удивлению Эллен, врач пришел в ужас, осмотрев уши Эндрю. В них оказалось много жидкости, и врач сообщил, что у Эндрю опасная ушная инфекция и ему необходимо принимать антибиотики. «Я очень удивилась: у него ведь не было температуры, он ел, пил и играл как ни в чем не бывало», — рассказывала Эллен. Но после 10-дневного курса лечения, когда Эллен снова показала сына врачу, оказалось, что жидкость никуда не исчезла. Врач прописал 10-дневный курс других антибиотиков. Под конец курса уши у Эндрю очистились.

Но улучшение оказалось лишь временным. Эндрю прописали третий, а затем четвертый курс лечения антибиотиками, чтобы навсегда покончить с ушной инфекцией: различные виды лекарств были брошены на борьбу с разными группами бактерий. На этом этапе Эллен начала задумываться: так ли необходимы все эти медикаменты? Ведь ее сын, похоже, не испытывал неприятных ощущений и хорошо слышал. Но доктор настаивал. «Если вы дорожите слухом сына, вы обязательно дадите ему эти антибиотики», — говорил он. Эллен сдалась и послушалась советов врача. Именно тогда у Эндрю началась диарея. Конечно, диарея часто бывает побочным эффектом приема антибиотиков, но вместо того чтобы порекомендовать прекратить их прием, врач прописал еще один 30-дневный курс, чтобы окончательно подавить инфекцию.

Во время последнего курса лечения поведение Эндрю изменилось. Поначалу казалось, будто он слегка навеселе: мальчик глупо улыбался и пошатывался при ходьбе. «Он стал похож на довольного пьянчужку, — рассказывала Эллен. — Мы с мужем даже шутили: мол, когда в следующий раз позовем гостей, можно подбросить в пунш этих антибиотиков, чтобы вечер прошел нескучно. Мы подумали, что, наверное, до этого у Эндрю сильно болели уши, а теперь он радовался, что боль наконец-то отступила». Но это продолжалось недолго. Через неделю Эндрю начал как будто уходить в себя. Он выглядел угрюмым и отстраненным, а потом стал раздражительным, целыми днями кричал. «До этих антибиотиков я не знала, что такое больной ребенок. Теперь у меня на руках оказался очень больной ребенок». У Эндрю начались новые желудочно-кишечные расстройства: диарея усилилась, в испражнениях было много слизи и непереваренных фрагментов пищи.

Поведение Эндрю ухудшилось. «У него появились всякие странности: он начал ходить только на цыпочках, совсем перестал на меня смотреть. До этого он знал несколько слов, теперь он их забыл, — рассказывала Эллен. — Он даже на свое имя не отзывался. Такое ощущение, что он от нас куда-то ушел». Эллен с мужем привели Эндрю к врачу-отоларингологу, и тот с помощью каких-то трубок попытался прочистить малышу уши. Врач сказал, что никакой ушной инфекции нет, и посоветовал родителям исключить коровье молоко из детского рациона. К тому времени уши у ребенка окончательно очистились, и Эллен приободрилась. «Я тогда подумала — ну вот, хорошо, раз ушки прошли, поведение теперь тоже должно исправиться. Но очень скоро мы убедились, что это не так».

Желудочно-кишечные симптомы у Эндрю сильно обострились, и, хотя у него сохранялся нормальный вес, он сильно осунулся, а живот у мальчика был вздут. В поведении появлялось все больше и больше странностей. Он ходил исключительно на цыпочках, не сгибая ноги в коленях. Он мог подолгу стоять у двери и полчаса подряд щелкать выключателем лампы, включая и выключая свет. Его занимали разные предметы — вроде кастрюль с крышками, — но совершенно не интересовали другие дети. А самое главное — он кричал. Родители Эндрю, уже совершенно отчаявшись, таскали его по врачам, пытаясь добиться от них хоть какого-нибудь объяснения. Когда Эндрю исполнилось 25 месяцев, ему поставили диагноз: аутизм.

В ту пору, когда Эндрю был поставлен диагноз, для многих людей, в том числе и для Эллен Болт, единственным источником сведений об аутизме оставался фильм 1988 года «Человек дождя» с Дастином Хоффманом в главной роли. В этом фильме персонаж Хоффмана, несмотря на большие трудности при общении с людьми и зацикленность на распорядке дня, демонстрирует чудеса памяти: например, он в точности помнит результаты игр Американской бейсбольной лиги. У него так называемый аутистический савантизм, то есть одаренность в какой-то одной узкой области. Это явление привлекло к себе внимание СМИ, однако удивительные музыкальные, математические и художественные способности, сопутствующие савантизму, — довольно редкий феномен. В действительности аутизм имеет целый спектр симптомов: от тех, что характеризуются средними или исключительными умственными способностями (к ним относится так называемый синдром Аспергера), до тяжелых аутистических состояний, при которых серьезно нарушаются нормальные процессы обучения и развития, как у Эндрю Болта.

Для всех людей, имеющих расстройства аутистического спектра (РАС), типичны трудности с социальным поведением. Именно эта общая черта в 1943 году позволила американскому психиатру Лео Каннеру выделить аутизм как отдельный синдром. В своей фундаментальной работе, посвященной этой теме, он описал истории болезни одиннадцати детей, которых объединяла «неспособность соотносить себя обычным образом с людьми и ситуациями с начала жизни». Каннер заимствовал слово «аутизм» («замкнутость на самом себе», от греческого аутос — «сам») из арсенала терминов для целого множества симптомов, сопутствующих шизофрении. «С самого начала, — писал Каннер, — здесь присутствует крайнее аутистическое одиночество, которое всегда, когда это возможно, игнорирует, не замечает, не допускает все приходящее к ребенку извне». Страдающие аутизмом с большим трудом распознают смысл чужих интонаций, чужие настроения и намерения, могут не понимать шуток, воспринимать сарказм и метафоры абсолютно буквально. Порой им трудно сопереживать другим людям или постигать те неписаные правила социальной жизни, которые мы обычно усваиваем еще в детстве. Кроме того, аутисты часто предпочитают раз и навсегда заведенный распорядок дня или с одержимостью зацикливаются на одной идее или одном предмете.

В 1990-е годы, когда был поставлен диагноз Эндрю Болту, считалось, что все дети-аутисты рождаются с этим синдромом, как и отмечал Лео Каннер. Для Эллен это означало, что диагноз ее сыну поставили неверно. «Я знала, точно знала каждой частицей своего существа, что Эндрю не родился с этой болезнью. Ведь он у меня уже четвертый — и, когда он родился, я видела, что с ним все в порядке, в полном порядке». Но, несмотря на все возражения Эллен, врачи твердили, что она наверняка не замечала признаков заболевания — иными словами, что Эндрю был аутистом с первого дня своей жизни. Эллен была убеждена, что это не так и что Эндрю не аутист, а это значило, что правильный диагноз еще не поставлен и его еще предстоит выяснить. Именно эта убежденность подтолкнула Эллен к исследованиям, которые в итоге навели ее на гипотезу, полностью изменившую представление о причинах аутизма.

Когда-то аутизм был величайшей редкостью — он наблюдался, быть может, у одного человека из 10 тысяч. К 1960-м годам, то есть ко времени, когда появились первые научные описания этого синдрома, аутизмом страдал примерно один ребенок из каждых 2,5 тысячи. В 2000 году, когда американские Центры по контролю и профилактике заболеваний начали вести записи, выяснилось, что расстройства аутистического спектра имеются у каждого 150-го ребенка восьми лет. За следующее десятилетие эти показатели существенно выросли: в 2004 году аутистом был уже каждый 125-й, в 2006-м — каждый 110-й, а к 2008 году — каждый 88-й ребенок. При последнем пересчете в 2010 году аутизмом был болен каждый 68-й ребенок. Таким образом, за последние 10 лет число аутистов выросло более чем вдвое.

Если представить эти цифры на графике, получится очень тревожная картина: по всем признакам эта кривая будет и дальше ползти вверх. Если мысленно продолжить ее, легко увидеть, что вскоре наше общество изменится самым радикальным образом. Даже по самым скромным подсчетам выходит, что к 2020 году аутистом будет каждый 30-й ребенок, а некоторые даже высказывали мысль, что к 2050 году в каждой американской семье будет расти по одному ребенку с расстройствами аутистического спектра. РАС гораздо чаще проявляются у мальчиков, чем у девочек: настолько, что, по некоторым подсчетам, он затрагивает около 2 % мальчиков. Некоторые считают, что дело не в реальном росте заболеваемости, а в улучшении диагностики, однако даже с учетом того, что к нынешним показателям привело и повышение сознательности родителей и врачей, эксперты сходятся на том, что рост заболеваемости — не фантом, а реальность. Впрочем, относительно причин этого явления до недавних пор единого мнения не было.

В ту пору, когда Эллен Болт начала изучать вопрос, доминировала теория, согласно которой аутизм обусловлен генетическими причинами. А всего десятилетием ранее очень многие психиатры верили совсем в иное объяснение — в так называемую гипотезу «мамы-холодильника», почву для которой нечаянно создал сам Лео Каннер. Еще в 1949 году он написал, что дети-аутисты с самого начала жизни сталкиваются с «родительской холодностью, зацикленностью, механическим вниманием к одним только материальным потребностям… Их как будто аккуратно поместили в холодильник, который никогда не размораживается. Уходя в себя, они, по-видимому, отстраняются от такой ситуации, ищут утешения в одиночестве». Но Каннер писал и о том, что аутизм — врожденное нарушение, а потому не раз повторял, что не верит, будто сами родители способствуют развитию этой болезни у детей. К 1990-м годам в большинстве стран от гипотезы «мамы-холодильника» уже отказались, хотя в некоторых уголках мира ее еще принимали всерьез. Теперь внимание переключилось — возможно, вслед за общей модой, — на генетические факторы как возможную причину аутизма.

Конечно, Эллен Болт не собиралась раскрывать тайну происхождения аутизма. Она просто не исключала возможности, что болезнь ее сына вызвана каким-то другим явлением — быть может, какой-то специфической инфекцией, — и хотела дойти до истинной причины. Болт принялась искать ответы на свои вопросы, соблюдая то идеальное равновесие между непредвзятостью и скептицизмом, какое обычно свойственно лучшим ученым. В этом ей очень помогла профессия программиста: ведь здесь требовалось совершить ряд логических шагов, чтобы затем выстроить на их основе единую гипотезу. Несмотря на отсутствие медицинского образования и опыта научной работы, она начала с самого начала: с наблюдений. «Я наблюдала за сыном и пыталась понять: что же заставляет его вести себя именно так? Например, он ел пепел из камина и жевал салфетки, при этом отказывался от той еды, которую давала я. Почему он это делал? Когда к нему прикасались, он реагировал так, как будто ему больно, и то же самое происходило от громкого шума. Опять-таки — почему?»

Начав с книг из публичной библиотеки, Болт прочитала все, что могла, в поисках подсказки. Она продолжала ходить к докторам, желая, чтобы кто-нибудь поставил ребенку другой диагноз — или хотя бы заинтересовался этим случаем, а не отмахивался от нее и Эндрю. Один врач действительно проявил интерес и посоветовал Эллен приняться за чтение медицинской литературы. Хотя поначалу было немного страшно, вскоре Эллен вполне освоилась с медицинским языком. После нескольких неудачных попыток выяснить диагноз она сосредоточилась на одном вопросе: не могли ли повредить Эндрю те самые антибиотики, которые ему прописали для лечения ушей? Она наткнулась на недавнее исследование, где рассказывалось о бактериях Clostridium dififcile, которые после курса лечения антибиотиками вызывают у некоторых людей инфекции, сопровождающиеся тяжелой, трудноизлечимой диареей. Ей сразу же вспомнились желудочно-кишечные симптомы, которые появились тогда у Эндрю. Эллен задумалась: а что, если похожие бактерии не только вызвали понос, но и произвели некий «токсин», который негативно повлиял на развивающийся мозг Эндрю?

И тут у Эллен возникла гипотеза: она подумала, что Эндрю, вероятно, заразился другой бактерией, родственной виду Clostridium dififcile, а именно — Clostridium tetani, известной как возбудитель столбняка. Но только, как предположила Эллен, вместо того чтобы попасть в кровь и вызвать тяжелые мышечные судороги, которые обычно наблюдаются при столбняке, столбнячная палочка попала в кишечник. Эллен заподозрила, что антибиотики, которые долго принимал Эндрю, лечась от ушной инфекции, убили бактерий-защитников, живших в его кишечнике, и это позволило столбнячной палочке поселиться там. Вероятно, оттуда нейротоксин, выделяемый этими бактериями, каким-то образом проник в мозг Эндрю. Взволнованная Эллен поделилась своей догадкой с доктором.

«Он очень серьезно отнесся к моей гипотезе, — рассказывала она. — И сказал, что надо сделать все необходимые анализы». У Эндрю взяли кровь, чтобы проверить, не сталкивалась ли его иммунная система с заражением столбнячной палочкой.

Как и многим другим американским детям, Эндрю делали прививку от столбняка, поэтому наличие в его крови иммунных антител было неизбежным. Однако результаты анализа поразили даже лаборантов: уровень иммунной защиты в крови Эндрю просто зашкаливал! Ничего подобного у детей, получивших стандартную прививку от столбняка, не наблюдается. Если до этого пробы крови не позволяли делать никаких выводов, то теперь у Эллен появилась надежда, что она наконец-то на верном пути.

Она стала писать разным врачам с просьбой рассмотреть ее теорию, а также назначить Эндрю курс лечения новым антибиотиком — ванкомицином, чтобы избавить его от столбнячной палочки, поселившейся в кишечнике. Но врачи один за другим отвергали идею Эллен. «Почему у Эндрю нет сильных мышечных судорог, какие бывают при столбняке?» — спрашивали они. Как нейротоксин мог преодолеть гематоэнцефалический барьер, то есть попасть из крови в мозг? Как Эндрю мог заразиться бактерией, против которой ему ранее сделали прививку? Но, несмотря на шквал встречных вопросов, Болт, прочитавшая множество научных статей, продолжала стоять на своем.

После каждой беседы с очередным врачом-скептиком Болт все глубже погружалась в научную литературу и самостоятельно искала ответы на свои вопросы. Она выяснила, что мышечные судороги случаются после заражения через раны или царапины на коже, а не через кишечник: в последнем случае нейротоксины получают доступ не к тем нервам, которые отходят к мышцам, а к тем, что идут к мозгу. Она узнала об экспериментах, в ходе которых прослеживался путь нейротоксина из кишечника к мозгу по блуждающему нерву — главному соединительному звену между двумя этими органами: именно этот нерв позволял обойти гематоэнцефалический барьер. Эллен нашла истории болезни пациентов, которые заразились столбняком, несмотря на сделанную ранее прививку. Со временем Болт согласилась с тем, что поставленный диагноз верен и у Эндрю действительно аутизм. Ее поиски истины превратились из сугубо частного расследования в поиск нового взгляда на болезнь, не имеющую, казалось бы, явных причин.

Накануне посещения уже тридцать седьмого по счету врача, Болт была уже прекрасно информирована о каждой стороне своей гипотезы. Доктор Ричард Сандлер, педиатр-гастроэнтеролог из детского отделения Медицинского центра имени Раша в Чикаго, в течение двух часов слушал рассказ Эллен о болезни Эндрю и ее собственных идеях. Под конец он попросил дать ему две недели на то, чтобы обдумать ее предложение: назначить Эндрю новый курс лечения антибиотиками — на этот раз для уничтожения столбнячной палочки. «При всей кажущейся абсурдности, — сказал он, — с научной точки зрения такая гипотеза была правдоподобна. Я не мог с ходу отвергнуть ее».

Доктор Сандлер согласился прописать Эндрю, которому уже исполнилось четыре с половиной года, 8-недельный курс антибиотиков. Перед этим мальчику пришлось пройти множество анализов — сдать кровь, мочу и кал, а также обследоваться у клинического психолога, который провел ряд наблюдений за поведением Эндрю. Все это делалось для того, чтобы затем оценить изменения, которые будут происходить во время лечения. Через несколько дней после начала приема антибиотиков Эндрю сделался еще более гиперактивным, чем раньше. Но то, что произошло дальше, изумило доктора Сандлера, оправдало упрямство Болт, два года тщетно боровшейся с консерватизмом медицинских светил, и в итоге коренным образом изменило подход к изучению аутизма.

В 1872 году Чарльз Дарвин, всегда остававшийся пытливым наблюдателем, написал в своей книге «О выражении эмоций у человека и животных»: «Влияние сильных эмоций на выделения кишечника и некоторых желез, на печень, почки или молочные железы может служить также превосходным примером прямого воздействия сенсорной сферы на эти органы, независимо от воли»[1]. Конечно, Дарвин имеет в виду то ощущение расслабления кишечника, которое возникает, когда мы слышим дурное известие, или то неприятное ощущение в желудке — словно все в нем переворачивается, — когда мы понимаем, что не услышали будильник и опоздали на экзамен, или даже то головокружительное трепыхание (словно мы проглотили целую стаю бабочек), которое сопутствует зарождению влюбленности. Мозг и желудочно-кишечный тракт, несмотря на удаленность друг от друга и различие в функциях, связаны тесными узами. Причем связь эта двусторонняя: не только эмоции влияют на пищеварение, но и работа желудка и кишечника может отразиться на настроении и поведении. Постарайтесь вспомнить, что было, когда у вас в последний раз болел живот: наверняка страдала не только ваша пищеварительная система, но и вы сами.

Для людей с хроническими заболеваниями вроде синдрома раздраженной толстой кишки роль эмоций критически важна. Когда повышается уровень стресса, СРТК сильнее заявляет о себе, отчего стрессовая ситуация, в свою очередь, осложняется еще больше. Волнение из-за предстоящего первого свидания или ответственного мероприятия на работе только усиливается от ощущения дискомфорта или тревоги из-за СРТК. Так возникает порочный круг: стресс обостряет симптомы болезни, они усиливают стресс и так далее. Поскольку нам известно, что СРТК связан с изменениями в составе кишечной микрофлоры, быть может, во взаимосвязи между кишечником и мозгом задействован третий игрок? Возможно, нам следовало бы воспринимать эту взаимосвязь как цепочку из трех элементов: кишечник — микрофлора — мозг?

В 2004 году нашлись первые медики, которые сформулировали проблему именно так, — японские ученые Нобуюки Судо и Ёити Тида. Они провели простой опыт на мышах, чтобы узнать, влияет ли кишечная микрофлора на реакцию мозга на стресс. Они взяли две группы мышей: в одной группе были безмикробные мыши (в их кишечнике не было ни единой бактерии), а во второй — обычные мыши с нормальным набором кишечных микробов. Когда животных подвергли стрессу, поместив их внутрь трубы, у мышей в обеих группах стали вырабатываться гормоны стресса, однако у безмикробных мышей концентрация этого гормона оказалась вдвое выше. Таким образом, мыши, лишенные кишечной микрофлоры, реагировали на стресс гораздо сильнее.

Судо и Тида решили выяснить, можно ли снять чрезмерную реакцию на стресс у безмикробных мышей, заселив кишечник взрослых стерильных особей микрофлорой, характерной для обычных мышей. Оказалось, что уже поздно: стрессовая реакция у безмикробных животных прочно закрепилась. Зато выяснилось, что чем раньше колонизовать мышей такой микрофлорой, тем заметнее смягчается их реакция на стресс. Что особенно удивительно, если колонизовать безмикробных мышей в раннем возрасте всего одним бактериальным симбионтом — Bifidobacterium infantis, — этого будет достаточно, чтобы впоследствии они реагировали на стресс не сильнее, чем мыши с нормальной кишечной микрофлорой.

Эти эксперименты дали начало новому направлению в научном мышлении. Выяснилось, что кишечные микробы влияют не только на физическое, но и на психическое здоровье. Кроме того, складывалось впечатление, что это влияние может сказываться уже в детстве — в том случае, если вмешательство в состав кишечной микрофлоры произошло в раннем возрасте. В период младенчества, когда мы только учимся ходить, наш мозг переживает важный этап формирования и развития. К моменту рождения в мозгу каждого из нас содержится приблизительно одинаковый набор нервных клеток, или нейронов: около 100 миллиардов. Но все они до поры до времени — лишь сырье, стройматериалы, вроде досок или кирпичей. Чтобы хоть что-то из них построить, необходимы «плотницкие работы», то есть образование особых контактов — так называемых синапсов, связывающих нейроны друг с другом. Синапсы образуются в ходе накопления жизненного опыта, который постепенно получает малыш, а дальнейший опыт диктует ему, какие из образованных связей следует закрепить, а какие настолько ничтожны, что можно о них забыть. В мозгу карапуза, каждый день получающего массу свежих впечатлений и стимулов, образуется около 2 миллионов синапсов в секунду, и каждый из них таит в себе потенциал для дальнейшего обучения и развития. Здоровому мозгу необходимо соблюдать тонкое равновесие: он должен запоминать нужное и забывать ненужное, поэтому большинство новых синапсов теряется еще в раннем возрасте. Как известно, неиспользуемые органы со временем атрофируются. Любые синапсы, не получая в дальнейшем регулярного подкрепления, также исчезают, освобождая место в мозгу.

Если кишечные микробы способны вмешаться в самые важные этапы развития мозга в раннем возрасте, то не подтверждает ли это гипотезу Эллен Болт, согласно которой аутизм у Эндрю вызвала кишечная инфекция? Регрессивный аутизм поражает детей в возрасте до трех лет — то есть как раз в то время, когда их мозг проходит один из ключевых этапов развития. Примерно в это же время происходит формирование устойчивой «взрослой» кишечной микрофлоры. По-видимому, антибиотики, которыми Эндрю лечили от ушной инфекции, нарушили естественный процесс, позволив вторгнуться в организм и закрепиться в нем микробу Clostridium tetani — столбнячной палочке, вырабатывающей нейротоксины. Болт надеялась, что лечение другими антибиотиками избавит Эндрю от C. tetani, которыми, по ее мнению, он был заражен, и остановит дальнейшее разрушительное воздействие на его мозг.

За первыми днями повышенной возбудимости, которая наблюдалась у Эндрю сразу после начала лечения, наступили два дня глубокого покоя. «Это было просто чудо, — вспоминала Эллен. — Через несколько недель после начала курса как будто начали загораться разные лампочки. Я приучила сына к горшку — а ему ведь было уже четыре года! С этим он справился за несколько недель. И впервые за последние три года он стал понимать, что я ему говорю». Эндрю превратился в ласкового, послушного и спокойного ребенка и даже научился произносить не только те немногочисленные слова, которые знал до болезни, но и новые. Он разрешал себя одевать, а главное — наловчился держать ложку и чашку как следует: раньше он ел неряшливо, пачкая себя и одежду. Детский психолог подготовил целый доклад о поведении Эндрю во время лечения антибиотиками, но доктор Сандлер едва ли нуждался в этом отчете — настолько заметными были перемены, произошедшие с мальчиком.

Хотя улучшение было просто фантастическим, пример Эндрю еще не мог служить убедительным доказательством того, что первопричину аутизма следует искать в кишечнике: один случай нельзя считать достоверным подтверждением какой-либо гипотезы. К счастью, после того как пробное лечение антибиотиками оказало на Эндрю такое волшебное действие, идею Эллен подхватил микробиолог, пользовавшийся огромным авторитетом, — доктор Сидни Файнголд. Он посвятил свою научную жизнь изучению субпопуляции анаэробных, то есть существующих без кислорода, бактерий. В докладе, прозвучавшем на 90-летнем юбилее Файнголда в 2012 году, юбиляр был назван «бесспорно самым влиятельным ученым в области анаэробной микробиологии в ХХ веке или, точнее, за всю историю науки». Именно к этой подгруппе бактерий относились представители рода клостридиум, в том числе и C. tetani. Научная репутация и широчайшие познания Файнголда не оставляли сомнений: гипотеза Эллен Болт о происхождении аутизма попала в хорошие руки.

Доктор Сандлер, совместно с Файнголдом и Болт, распространил лечение теми же антибиотиками на одиннадцать других детей с симптомами регрессивного аутизма и диареи. Цель заключалась даже не в том, чтобы доказать, что антибиотики подходят для лечения аутизма, а в том, чтобы использовать результаты эксперимента для подтверждения гипотезы. Если препарат принесет детям хотя бы временное или частичное облегчение, значит, в их болезни тоже виноваты микробы, живущие в кишечнике, будь то C. tetani или любой другой вид. Как это было и с Эндрю, в результате лечения дети заметно изменились: начали смотреть людям в глаза, нормально играть и пользоваться языком для выражения своих потребностей и чувств. Они перестали зацикливаться на каком-то одном предмете или занятии, стали более приветливыми. К сожалению, изменения к лучшему, которые произошли в состоянии здоровья и поведении Эндрю и остальных детей в результате курса лечения, длились недолго. Примерно через неделю после окончания приема антибиотиков большинство детей вернулись в прежнее удручающее состояние. Однако впервые с тех пор, как была описана эта загадочная болезнь, в изучении аутизма наметилась новая и многообещающая тема: кишечные микробы.

В 2001 году, спустя шесть лет после того, как Эллен Болт впервые назвала столбнячную палочку возможной причиной развития аутизма, она, наконец, получила подтверждение своей гипотезы. Сидни Файнголд изучил микробов, живших в толстой кишке у тринадцати детей-аутистов, а также у восьми здоровых детей из контрольной группы — для сравнения. Технология секвенирования ДНК, которая могла бы облегчить всестороннее изучение микрофлоры детей, по-прежнему была слишком дорогой, зато пересчитать виды, принадлежащие к роду клостридий, помог обширный и богатый опыт Файнголда в выращивании бактерий в лишенной кислорода среде. Хотя столбнячных палочек, C. tetani, так и не нашлось, что-то все же настораживало. В кишечнике детей-аутистов обитало в среднем в десять раз больше клостридий, чем у здоровых детей. Возможно, как и C. tetani, эти родственные им бактерии тоже вырабатывали нейротоксин, который оказывал пагубное воздействие на детский мозг. Итак, пусть Эллен Болт и не попала в самую точку, но на данном этапе стало понятно: она промахнулась совсем немного — всего лишь ошиблась видом.

Неужели такое действительно возможно? Неужели только оттого, что в кишечнике у ребенка поселяются какие-то другие бактерии, он вдруг начинает ни с того ни с сего хлопать в ладоши, раскачиваться взад-вперед и кричать часами напролет, как делают многие аутисты? Да, вполне возможно. Оказывается, паразитический протист токсоплазма — тот самый, из-за которого крысы перестают бояться открытого пространства и идут, как зачарованные, на запах кошачьей мочи, — способен менять и человеческое поведение. Мы рискуем заразиться токсоплазмой из-за своей любви к кошкам: этот паразит встречается и у домашних питомцев, так что можно легко подцепить его через обычную царапину или при уборке кошачьего туалета. Это настолько легко, что при анализах, которые проходят, например, парижанки во время беременности, эта инфекция выявляется у 84 % женщин. Весьма впечатляет! В других местах эти показатели несколько ниже: например, в Нью-Йорке паразит обнаруживается у 32 % беременных женщин, в Лондоне — у 22 %. Для развивающегося плода токсоплазма представляет серьезную угрозу, поэтому беременных женщин обязательно проверяют на наличие этой инфекции. Среди взрослого населения этот паразит редко вызывает заболевания, однако иногда он все-таки заявляет о себе, меняя поведение заразившегося человека.

Как ни удивительно, симптомы токсоплазмоза у мужчин и женщин проявляются почти противоположным образом. Зараженные мужчины обычно становятся более неприятными в общении, пренебрегают правилами вежливости и как будто теряют нравственные ориентиры. Можно сказать, в целом они делаются более подозрительными, ревнивыми и ненадежными. Женщины же под воздействием инфекции выглядят привлекательнее, так как становятся более покладистыми, добродушными и доверчивыми. Кроме того, им свойственна большая самоуверенность и решительность, чем незараженным женщинам. Сопоставление этих симптомов сразу наводит на мысль о случайных связях: действительно, женщины становятся раскованнее, а мужчины начинают действовать без оглядки на приличия и моральные ограничения. Главная особенность, характерная и для крыс, проявляется в том, что представители обоих полов теряют осторожность: женщины — в силу большей доверчивости, а мужчины — в силу пренебрежения общественными условностями.

Изменения личности — не единственное проявление токсоплазмоза у людей. После заражения им и у мужчин, и у женщин заметно замедляются нервные реакции, им становится труднее сосредоточиться. Такие симптомы не кажутся катастрофичными в условиях лабораторных опытов, однако в реальной жизни они чреваты опасными последствиями. Группа исследователей из Карлова университета подсчитала количество зараженных токсоплазмозом среди 150 виновников автомобильных катастроф, госпитализированных в Праге, а затем проверила на наличие токсоплазмы других людей, не виновных в дорожных авариях. Ученые пришли к выводу, что инфицированные в три раза чаще становятся виновниками ДТП. Похожее исследование, проведенное в Турции, показало, что среди водителей, попавших в аварию, количество больных токсоплазмозом в четыре раза превышает средние показатели.

В отличие от крыс человек, становясь для токсоплазмы организмом-хозяином, прекращает жизненный цикл паразита, поскольку наши шансы быть съеденными рысью, мягко говоря, невелики. Но возможно, что (в силу остаточного действия эволюционной истории, то есть потому, что когда-то давно шансы погибнуть от клыков кошачьих были столь же вероятны, как сегодня — шансы погибнуть в ДТП), этот маленький паразит способен подчинять себе личность человека, меняя его поведение. Согласно другому объяснению, изначально паразит не выбирал своей целью человека, однако тот механизм, который токсоплазма выработала для переселения из крыс в кошек, просто воздействует на мозг человека точно так же, как и на мозг грызуна. В любом случае этого достаточно, чтобы задуматься: а не поселилось ли в нашем организме это маленькое вредное создание? Уж не оно ли виновато в некоторых наших неприятностях?

Кроме описанных выше, почти забавных изменений в поведении, которые способна вызвать токсоплазма, заражение этим паразитом чревато и гораздо более мрачными последствиями. Еще в 1896 году в журнале Scientific American вышла статья под названием «Безумие вызывают микробы?» (Is Insanity Due to a Microbe?). В ту пору само представление о том, что микробы способны вызывать заболевания, еще было новостью, и, естественно, эту идею пытались внедрить и в психиатрию. Врачи из больницы в штате Нью-Йорк в порядке эксперимента впрыснули кроликам спинномозговую жидкость, взятую у больных шизофренией, после чего кролики заболели. В статье авторы эксперимента делились догадками и сомнениями: а что, если в организме душевнобольных людей присутствуют какие-то особые микробы?

Хотя этому мини-эксперименту недоставало научной строгости, он вызвал волну интереса к микробам как возможной причине психических заболеваний. Несмотря на перспективность этой идеи, в последующие десятилетия ее безжалостно отбросили, отдав предпочтение теории психоанализа Зигмунда Фрейда. Вместо физиологических причин неврологических нарушений Фрейд выдвинул на первый план причины эмоциональные, которые, по его мнению, следовало искать в детских впечатлениях. Теория пользовалась успехом вплоть до тех пор, пока не выяснилось, что литий — гораздо более эффективное средство против маниакально-депрессивных состояний, чем беседы с психоаналитиком.

В первой половине ХХ века постепенно становилось понятно, что едва ли не все болезни вызываются микробами, но по-прежнему считалось, что воздействие микробов никак не распространяется на специфические заболевания мозга. Мы прекрасно понимаем, что бесполезно вести беседы, например, с больными почками, уговаривая их не барахлить, или с сердцем, прося его не останавливаться, — и просто поразительно, сколько усилий ушло на попытки излечить мозг от разных заболеваний одними только разговорами! Когда выходит из строя любой другой орган, мы сразу начинаем искать внешние причины, но когда сбои в работе дает ум — то есть мозг, — мы почему-то взваливаем всю вину на самого человека, на его родителей или на неправильный образ жизни.

Мозг — вероятно, в силу его особой роли в нашем самосознании и ощущении свободы воли, — не привлекал к себе внимания микробиологов вплоть до конца ХХ века. На рубеже столетий ученые обнаружили связь ряда микробов с психическими заболеваниями, но, перебрав множество подозреваемых, виновником многих болезней признали токсоплазму. Когда люди впервые заражаются этим паразитом, у них изредка появляются психиатрические симптомы вроде бреда или галлюцинаций, что может приводить к неверной постановке начального диагноза — шизофрении. Действительно, среди больных шизофренией токсоплазмоз наблюдается в три раза чаще, чем среди населения в целом, — и это, пожалуй, гораздо более значимая закономерность, чем любые из выявленных генетических связей.

Шизофреники — не единственные пациенты с психическими расстройствами, у которых часто обнаруживается токсоплазмоз. Оказалось, что он регулярно встречается также у людей, страдающих обсессивно-компульсивными расстройствами (ОКР), синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и синдромом Туретта; все перечисленные заболевания особенно распространились за последние несколько десятилетий. Старая забытая гипотеза о микробном происхождении психических расстройств вновь оказалась в центре внимания — но уже в другом ракурсе. Что, если не назначать виновными известных врагов вроде токсоплазмы, а проверить, не причастны ли к смутам внутри организма наши собственные, «родные» микробы?

Если бактерии действительно способны влиять на поведение своего хозяина, значит ли это, что пересадка чужой кишечной микрофлоры может вызвать изменения в личности реципиента — точно так же, как пересадка кишечных микробов тучных мышей худым заставляет последних толстеть? Конечно, мыши не могут отвечать на вопросы психологов, однако различным линиям мышей свойственны разные типы поведения — точно так же, как разным породам кошек и собак. Например, хорошо известно, что мыши одной лабораторной породы, BALB, отличаются робостью и нерешительностью, являя собой полную противоположность самоуверенным стадным мышам так называемой швейцарской породы. Именно эти мыши, различающиеся между собой так же заметно, как толстые и худые, и были выбраны как наиболее перспективные для эксперимента по «обмену характерами», проведенного в 2011 году.

Группа ученых из Университета Макмастера в Онтарио (Канада) выяснила, что если изменить состав кишечной микрофлоры у мышей при помощи антибиотиков, то они будут испытывать меньше тревоги при смене обстановки. Это навело исследователей на мысль: что, если передать невозмутимым мышам швейцарской породы тревожность от мышей породы BALB, пересадив им кишечных микробов? Они сделали мышам обеих пород перекрестные прививки, а потом устроили простое испытание. Ученые посадили мышей на возвышение внутри коробки и стали ждать, когда те наберутся смелости, слезут и начнут изучать обстановку. Оказалось, что швейцарские мыши, всегда смелые и решительные, после пересадки микробов, пересаженных от трусливых мышей колебались, прежде чем спуститься, в три раза дольше, чем делали это, когда имели лишь собственных микробов. И наоборот, боязливые мыши породы BALB, получив микрофлору смелых швейцарских мышей, становились куда храбрее и спускались с возвышения быстрее обычного.

Если вам не по душе мысль о том, что врожденные качества перевешивают приобретенные, а ваша уникальная личность — не столько плод ваших осознанных усилий, сколько продукт унаследованных генов, то что вы скажете о такой научной гипотезе, согласно которой характер личности определяют бактерии, живущие в кишечнике? Мыши, лишенные микробов, асоциальны: они предпочитают держаться поодиночке, избегая общения с другими мышами. Если мыши, имеющие нормальную микрофлору, охотно подходят «знакомиться» к любым новичкам, которых подсаживают к ним в клетку, то безмикробные стараются держаться только знакомых мышей. Похоже, уже само обладание кишечными микробами делает мышей более дружелюбными. Впору задуматься о природе дружбы: как знать, может быть, и наша микрофлора влияет на то, к кому мы чувствуем расположение?

В Центральной Америке живет группа летучих мышей, у которых в верхней части каждого крыла, возле плеча, имеется что-то вроде надреза. Это не раны, а маленькие кожные железы, похожие на мешки, отчего эта группа видов и получила название мешкокрылых (их еще называют футлярохвостыми). Самцы мешкокрылых мышей активно пользуются своими железами-мешками, наполняя их различными телесными выделениями — мочой, слюной и даже спермой. Они тщательно заботятся об этом «зелье», ежедневно очищая мешок и наполняя его свежими секретами, чтобы все пахло «правильно». А когда приходит время, они принимаются летать вокруг самок, висящих вниз головой большими группами в местах ночлега, и машут крыльями так, чтобы до самок доносились их запахи. Как легко догадаться, таким образом они дают знать о себе потенциальным партнершам.

Идеальный «мужской запах» у летучих мышей, похоже, получается при правильном «рецепте» бактериальной смеси. У каждого самца в кожных железах имеется один-два штамма бактерий, по-видимому, целенаправленно отобранных из примерно двадцати видов. Эти бактерии питаются мочой, слюной и спермой, собранной в кожных мешках, и продукты их жизнедеятельности образуют головокружительный «коктейль» феромонов, которые возбуждают самок и заставляют их присоединиться к гарему того или иного самца.

Свойства феромонов, которые вырабатывает животное, похоже, имеют значение для многих видов, хоть они и лишены специального мешка для смешивания компонентов «любовного зелья». Например, плодовые мушки дрозофилы, тельце которых не больше булавочной головки, очень разборчивы в выборе брачных партнеров. 25 лет назад биолог-эволюционист Диана Додд пыталась выяснить, можно ли, разлучив две популяции одного вида, превратить их в два разных вида, если нарушить их способность спариваться между собой. Она разделила подопытную группу дрозофил на две подгруппы и стала кормить их разной пищей — мальтозой и крахмалом. Вырастив на таком рационе двадцать пять поколений мушек, она объединила подгруппы, но… дрозофилы из разных подгрупп не желали спариваться друг с другом. «Крахмальные» мушки охотно спаривались с «крахмальными», а «мальтозные» — с «мальтозными». И те и другие упорно игнорировали «чужаков», вскормленных на другой пище.

В ту пору никто не мог объяснить, почему так происходит, но в 2010 году Гил Шарон из Тель-Авивского университета догадался, что именно могло вызывать такую реакцию. Он повторил эксперимент Додд и получил тот же результат: мушки отвергали друг друга, если их кормили по-разному в течение хотя бы двух поколений. Что же вызвало такую перемену в их предпочтениях? Шарон предположил, что разные виды пищи изменяют кишечную микрофлору дрозофил, а потому меняется и запах их половых феромонов. Он скормил мушкам антибиотики, чтобы убить их кишечных микробов, и догадка подтвердилась: теперь дрозофилам стало безразлично, с кем спариваться. Лишившись микрофлоры, они больше не могли издавать характерных запахов. А после повторной инокуляции микрофлорой, взятой у одной из двух «диетических» групп, они снова сделались капризными в выборе партнеров.

Прежде чем вы обвините меня в неуместной экстраполяции — разве можно сравнивать дрозофил с человеком! — я коротко обрисую общую картину. Микрофлора дрозофил (а она представлена единственным видом — Lactobacillus plantarum) явно способна изменять химический состав вещества, покрывающего тело мушки, — а это главным образом и есть половые феромоны. Люди тоже реагируют на половые феромоны. В ходе одного легендарного эксперимента студенткам Бернского университета давали понюхать футболки, в которых накануне спали студенты, и предлагали оценить их по шкале привлекательности. Выяснилось, что женщинам больше всего нравились футболки, пропитавшиеся запахами тех мужчин, у которых иммунная система сильнее всего отличалась от их собственной. Теория гласит, что, отдавая предпочтение противоположному генетическому типу, девушки таким образом заботятся о будущем потомстве, желая обеспечить его как можно более крепкой иммунной системой, способной справиться с двойной порцией жизненных испытаний. Получается, благодаря обонянию девушки как бы оценивают геномы юношей, выбирая партнера, который будет наилучшим отцом их будущих детей.

Запахи, оставшиеся на футболках юношей-студентов, — не что иное, как запахи выделений их кожной микрофлоры. Микробы, живущие под мышками, превращают человеческий пот в запахи, распространяющиеся в воздухе, — нравится это кому-то или нет. В самом деле, повышенная потливость в подмышках и в паху, а также, вероятно, волосистость этих участков тела вряд ли обусловлены механизмом охлаждения. Скорее это некий человеческий аналог кожных желез мешкокрылых летучих мышей — кармашков, где смешивается и «варится» компот из запахов, присущих данному человеку. Особый видовой состав кожной микрофлоры, принадлежащий конкретному студенту, определяется, вероятно, его генами (если судить по тому, что нам известно о мышах), — в том числе и теми генами, которые определяют тип его иммунной системы. Девушки, пусть и бессознательно, считывали и анализировали сообщения, переданные микрофлорой, которая лучше всякой гадалки предсказывала им, с кем из юношей брачный союз окажется наиболее благоприятным.

Страшно подумать, как много неудачных отношений возникло, быть может, по вине дезодорантов или антибиотиков, не говоря уже о гормональной контрацепции! В эксперименте с футболками студентки, принимавшие противозачаточные пилюли, явно шли наперекор своему мощному природному чутью, так как отдавали предпочтение футболкам тех мужчин, чья иммунная система была наиболее близка их собственной.

Если связанные микробами половые феромоны определяют первую стадию в выборе партнера, то поцелуи можно считать следующим уровнем химической проверки кандидатов на пригодность. Может показаться, что это исключительно человеческая привычка — некий культурный код, с помощью которого люди публично обозначают свои права собственности, не слишком уподобляясь при этом животным, — однако это не так: мы далеко не единственный биологический вид, имеющий обыкновение соприкасаться губами. Шимпанзе, прочие приматы и многие другие животные тоже нередко этим занимаются, и это наводит на мысль о том, что поцелуи существуют не просто так, что они служат какой-то биологической цели.

Кажется довольно рискованным делом обмениваться слюной и микробами ради установления связи, тем более что поцелуи с плотным контактом губ и соприкосновением языков происходят почти исключительно между людьми, не являющимися родственниками, которые могут болеть неизвестно чем. Но, может быть, все дело как раз в этом. Неплохая ведь идея — выяснить, носителем каких болезней является потенциальный отец ваших детей, прежде чем подвергать себя и гипотетическое потомство риску заразиться ими. И это еще не все: поцелуи дают возможность иным, более надежным способом изучить микрофлору партнера. Ощущая вкус поцелуя, мы знакомимся с генами и особенностями иммунитета партнера. Целуясь, мы решаем, кому можно довериться — эмоционально и биологически, — а кому нет.

Сколь бы странной ни казалась идея о том, что микробы способны влиять на наше поведение, она весьма обнадеживает, поскольку подразумевает возможность самосовершенствования при помощи биологических средств. Больше не нужно будет прибегать к дорогостоящим услугам психиатров, которые заставят вас нырять в мутные глубины детских травм и разочарований: от лишних трат и страданий вас спасут микробы! В ходе одного французского клинического испытания 55 нормальным здоровым добровольцам давали или съедобную плитку с фруктовым вкусом, содержавшую два штамма живых бактерий, или точно такую же плитку без бактерий (то есть плацебо). Через месяц, в течение которого добровольцы съедали по одной плитке ежедневно, те из них, кто получал плитку с живыми бактериями, отметили, что перестали нервничать и злиться, почувствовали себя более счастливыми, — причем эти изменения заметно выходили за рамки эффекта плацебо. Конечно, эксперимент длился недолго и не позволяет делать далеко идущих выводов, однако он помогает наметить пути научных исследований, по которым следует двигаться дальше.

Каким же образом употребление в пищу живых бактерий может сделать человека более счастливым? Отличная новость: похоже, существует один потенциальный механизм, имеющий непосредственное отношение к образованию химического вещества, которое регулирует наше настроение, — серотонина. Этот нейромедиатор расположен главным образом в кишечнике, откуда и управляет процессами в нашем организме. Однако около 10 % серотонина находится в мозгу и регулирует наше настроение и даже память. Все было бы просто, если бы проглоченные бактерии, образно говоря, открыли свою лавочку в кишечнике и поставляли нам оттуда серотонин. В действительности картина намного сложнее. Когда человек проглатывает живых бактерий, у него в крови повышается уровень другого вещества — триптофана. Оказывается, наше ощущение счастья в большой степени зависит от маленьких молекул этой аминокислоты, так как они преобразуются непосредственно в серотонин. В самом деле, у пациентов, находящихся в депрессии, уровень триптофана в крови понижен, а в тех странах, где население в целом придерживается диеты, бедной триптофаном (он содержится в белках), чаще происходят самоубийства. Можно даже нагнать на человека глубокую — хотя и временную — тоску, если истощить запасы триптофана в его организме. Чем меньше триптофана, тем меньше серотонина, а чем меньше серотонина, тем слабее ощущение счастья.

Но что самое интересное, уровень триптофана повышается после появления дополнительных бактерий не потому, что они служат его источником, а потому, что они мешают иммунной системе истощать его запасы, имеющиеся в организме. Это наводит на одну удивительную мысль, которую уже взяли на вооружение не только микробиологи, но и ученые из других областей знания: становится все более очевидным, что депрессию — как и аллергии, и ожирение — вызывает какой-то сбой в работе иммунной системы. Но к этому мы еще вернемся.

Вначале я хочу рассказать о другом механизме, при помощи которого бактерии способны давать нам ощущение счастья. Это механизм блуждающего нерва — очень важного нерва, который берет начало в мозгу, тянется до самого кишечника и имеет множество ответвлений к другим органам. Нервы похожи на электрические провода: они проводят по всей своей длине слабые электрические импульсы, передающие указания или сигнализирующие об изменениях ощущений. Импульсы, бегущие по блуждающему нерву, несут информацию о происходящем в кишечнике: что там переваривается, насколько активно идет этот процесс и так далее. Однако особая роль блуждающего нерва состоит в том, что он оповещает мозг о так называемых «внутренних чувствах». К ним относятся и трепыхания в животе, когда нам кажется, что там летают бабочки, и инстинктивные догадки, про которые иногда так и говорят — «нутром чую», и тревожный страх, вызывающий расслабление кишечника. Обо всем этом мозг узнает благодаря электрическим импульсам, мгновенно взлетающим вверх по блуждающему нерву.

Так что, пожалуй, не стоит удивляться тому, что те же электрические импульсы, поступающие в мозг по блуждающему нерву, способны приносить ощущение счастья. Врачи даже могут лечить пациентов, страдающих тяжелой депрессией, — тех, кого невозможно вылечить ни химическими, ни психологическими методами, — просто используя эту готовую «транспортную систему». При таком способе лечения, который называется стимуляцией блуждающего нерва, в шею пациента вживляется крошечное устройство. От этого устройства отходят проводки, которыми хирург аккуратно опутывает блуждающий нерв. В грудную клетку вставляется питаемый от батарей генератор, который шлет электрические импульсы, стимулирующие нерв. С течением времени пациенты начинают все больше радоваться жизни, в чем им помогают искусственные «стимуляторы счастья».

Подсоединение электростимулятора к блуждающему нерву может поднимать настроение и улучшать нервную деятельность. Но в нормальных условиях такие электрические импульсы имеют химическое происхождение — это аналогично принципу работы бытовой солнечной батареи. Химические вещества, которые дают толчок нервным сигналам, называются нейротрансмиттерами, или нейромедиаторами, и о многих из них вы наверняка не раз слышали. Такие вещества, как серотонин, адреналин, дофамин, эпинефрин и окситоцин, синтезируются главным образом нашим собственным организмом, и все они способны зажигать крошечные электрические «искорки» на нервных окончаниях. Однако эти нейромедиаторы вырабатываются не только нашими собственными клетками. Микрофлора тоже участвует в процессе: она почти так же вырабатывает химические вещества, стимулирует блуждающий нерв и отправляет сообщения мозгу. Микробы, таким образом, выступают в качестве естественного стимулятора блуждающего нерва, посылая по нему электрические импульсы и поднимая нам настроение. Почему они могут влиять на наше настроение, пока не вполне ясно, но точно известно, что они это делают.

Согласно одной гипотезе, влияя на наше настроение, микрофлора управляет нашим поведением и обращает его себе на пользу. Представьте себе, например, какой-нибудь штамм бактерий, который питается определенным компонентом нашей еды. Если мы съедаем нужный продукт, тем самым подкармливая бактерий, а они могут «отблагодарить» нас за это порцией счастья, высвободив особые химические вещества, — то им тоже становится от этого лучше. Ведь вырабатываемые ими вещества могут вызывать в нас тягу к той самой пище, которой они питаются, а может быть, даже заставляют запоминать, где мы ее нашли. И мы вновь возвращаемся в то же самое место — к фруктовому дереву, как это было в нашем далеком эволюционном прошлом, или к конкретной полке в супермаркете, как это происходит сейчас, — чтобы снова съесть полюбившееся лакомство, а значит, поддержать питающийся им штамм. Бактерии, в свой черед, выбросят в наш организм новую порцию химических веществ и пробудят в нас новые желания.

Вернемся к вопросу о воздействии иммунной системы на мозг. Когда «вооруженные силы» нашего организма приводятся в повышенную боевую готовность, чтобы отразить нападение врага, повсюду начинают летать «шальные пули» в виде химических агентов — так называемых цитокинов, иногда причиняющих нам вред. Цель цитокинов — расшевелить и подготовить к атаке «рядовых бойцов» иммунной системы, однако если враг так и не появляется, то имеет место «дружественный огонь», то есть пальба по своим. Депрессия, похоже, не единственное неврологическое следствие такой излишней иммунной мобилизации. У людей, страдающих другими психическими расстройствами, о которых говорилось выше, тоже проявляются признаки повышенной иммунной активности, например воспаления. Шизофрения, СДВГ, биполярное расстройство, ОКР и даже болезнь Паркинсона и слабоумие, похоже, отчасти вызваны иммунной гиперреакцией. Введение в кишечник полезных бактерий — вроде тех, что получали участники французского клинического эксперимента, — успокаивает иммунную систему. Такая мера не только препятствует разрушению триптофана и усиливает ощущение радости, но и уменьшает воспаление.

У больных аутизмом иммунная система тоже не знает покоя, постоянно мобилизуя цитокины и заставляя их поддерживать высокий уровень агрессии. Некоторые считают, что катализатором этого процесса выступает угроза, создаваемая изменением кишечной микрофлоры, но в таком случае нужно ответить еще и на вопрос «как?». Сидни Файнголд, ранее изучавший различия в микрофлоре аутистов и здоровых детей, предпринял ряд новых попыток найти виновных среди тех или иных видов бактерий. Он даже назвал один подозрительный штамм, который встречался у детей-аутистов чаще всего, в честь Эллен Болт: Clostridium bolteae. Разумеется, соотношение бактерий всегда оказывается разным, и часто среди возможных виновников болезни попадаются именно клостридии. Но что же такое делают эти бактерии, что влечет столь глубокие изменения в мозгу детей, больных тяжелыми формами аутизма?

В Университете Западного Онтарио в канадском Лондоне работает человек, который в силу образования и опыта идеально соответствует своей роли в этом новом научном направлении, где пересекаются области изучения мозга и кишечника. Доктор Деррик Макфейб начал изучать медицину с неврологии и психиатрии. Еще студентом он работал с детьми с особыми потребностями. Многие из них страдали одновременно аутизмом и желудочно-кишечными расстройствами. Позже, уже работая высококвалифицированным врачом в больнице, Макфейб встречал пациентов с желудочно-кишечными проблемами, которых ошибочно принимали за сумасшедших или невротиков и направляли в психиатрическую лечебницу. Однажды он лечил пациента, которого, как некогда девушку А. в Бельгии, госпитализировали с внезапным психозом и сочли шизофреником. Однако желудочно-кишечные симптомы выдавали истинную причину недуга: у него тоже была болезнь Уиппла. Как и те дети-аутисты, которых Макфейб наблюдал в ранней юности, этот молодой человек вел себя подобно капризному ребенку и целыми днями бесконечно выкрикивал: «Доктор Макфейб! Доктор Макфейб! Доктор Макфейб!» За неделю его удалось вылечить антибиотиками, и он снова пришел в себя. Впоследствии он рассказывал Макфейбу, что долгое время как бы пребывал в странном сне, а потом очнулся.

Эти случаи убедили Макфейба в существовании теснейшей связи между кишечником и мозгом. Его заинтересовала идея о том, что безумие у пациента может спровоцировать один-единственный микроб. Когда он услышал об открытии Сидни Файнголда, обнаружившего опытным путем, что состояние детей-аутистов улучшается от приема антибиотиков, — как и в случае пациента с болезнью Уиппла, — Макфейб начал кое о чем догадываться. В ту пору он изучал работу мозга, поврежденного инсультом, а незадолго до этого исследовал действие пропионата (известного также как метилуксусная кислота).

Это соединение относится к группе так называемых короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) — химических веществ, выделяемых кишечной микрофлорой при расщеплении трудно-усваиваемых остатков пищи. Среди КЦЖК, помимо пропионатов, широко распространены также ацетаты (уксусная кислота) и бутираты (масляная кислота). Каждая из них выполняет в организме множество функций, и все они чрезвычайно важны для нашего здоровья и, возможно, ощущения счастья. Однако особое внимание Макфейба привлекло то, что пропионат, хоть он и является веществом, которое образуется естественным образом внутри нашего организма, часто используется и как консервант (E280) в заводской выпечке — любимом продукте многих детей-аутистов. Помимо всего прочего, пропионаты, как известно, вырабатываются бактериями-клостридиями. Сами по себе пропионаты, конечно, не вредны, но у Макфейба появились сомнения: что, если дети-аутисты получают слишком высокую дозу этого вещества?

Может ли измененная микрофлора в организме аутистов вырабатывать избыток пропионатов? И может ли избыток пропионатов влиять на поведение? Макфейб решил провести ряд опытов, чтобы получить ответы на свои вопросы. При помощи тончайшего катетера, вставленного в позвоночник живым крысам, он впрыснул мизерное количество пропионата в жидкость, окружающую мозг. Уже через несколько минут крысы стали вести себя странно — кружиться на месте, зацикливать внимание на чем-то одном и беспорядочно бросаться из стороны в сторону. Когда двух крыс отделили от остальной группы, посадили в одну клетку и ввели им дозу пропионата, они перестали обнюхиваться и взаимодействовать, как обычно, а вместо этого принялись бегать кругами внутри клетки, не обращая внимания друг на друга.

Реакция носила ярко выраженный характер, и ее сходство с поведением аутистов было просто поразительным: можете убедиться в этом сами, посмотрев видеоролики в интернете. Предпочтение предметов живым существам, повторяющиеся действия, тики, гиперактивность, — все эти характерные признаки аутизма ярко проявлялись, пока пропионат активно воздействовал на мозг. Через полчаса после того, как эффект введенного вещества «выветрился», крысы «одумались» и стали вести себя как обычно. Животные, получившие инъекцию физиологического раствора в качестве плацебо, не показали ни малейшего изменения в поведении. Вместе с тем даже впрыскивание пропионата под кожу или скармливание его крысам оказывало аналогичное воздействие.

Итак, мозг этих крыс оказывался под сильнейшим влиянием крошечной молекулы, которая заставляла животных вести себя ненормально. Быть может, пропионат наносил крысиным мозгам такой же ущерб, какой испытывает и мозг людей, страдающих аутизмом? Сравнивая крысиный мозг с мозгом умерших и подвергшихся вскрытию пациентов-аутистов, Макфейб и его сотрудники с удивлением обнаружили, что у тех и у других мозг был буквально напичкан иммунными клетками. Опять же, как и в случае с шизофренией и СДВГ, здесь наблюдалось воспаление.

Небольшое воспаление в мозгу — нормальное явление: ведь те же иммунные клетки, которые поглощают патогены, разрушают и ненужные синапсы. Обучение — сложный процесс, требующий тонкого равновесия между запоминанием и забыванием. Способность улавливать взаимосвязи и замечать закономерности — признак развитого интеллекта, однако если эти процессы приобретают гипертрофированный характер, это значит, что с человеком что-то не так. Когда Макфейб помещал крыс, получивших дозу пропионатов, в лабиринт, выяснялось, что они без труда запоминают дорогу. Но потом они уже не могли забыть ее: если маршрут изменялся, крысы упорно цеплялись за первоначальный маршрут, который глубоко отпечатался у них в памяти, и бились головой о новые стенки, преграждавшие им путь.

Это очень напоминает характерную для аутистов любовь к рутинным действиям и порой аномально цепкую память. Фло и Кей Лайман, о которых снято несколько документальных фильмов, прославились тем, что они — единственные в мире однояйцевые близнецы и одновременно аутисты-саванты. Эти женщины, которые испытывают большие сложности с социальным взаимодействием и практически неспособны заботиться о себе в быту, обладают феноменальной памятью. Они обе могут моментально вспомнить каждый день прожитой жизни: например, какая тогда стояла погода, что они ели, в каком костюме появился их любимый телеведущий. Они помнят имена авторов и исполнителей всех песен, когда-либо исполнявшихся по телевизору, помнят точные даты их записи. Все эти факты раз и навсегда врезались им в память — как будто синапсы, отвечающие за сохранение этой информации, не подлежали уничтожению. Зато другие сведения — например о том, как приготовить еду, — в их головах никак не удерживались.

Лео Каннер, описывая аутизм, тоже обратил внимание на этот феномен. Дети, которых он наблюдал, казалось, не могли изменить ни единого слова в тех определениях, которые они однажды усвоили. Но что больше всего настораживало, многие из этих детей называли себя словом «ты». Родители, спрашивая у ребенка: «Ты хочешь пойти поиграть?» и «Ты хочешь позавтракать?», невольно внушили ему, что его зовут «ты». И память упорно отказывалась проявлять гибкость. Одна девочка из группы, наблюдавшейся Каннером, называла своих родителей словом «я», а себя — «ты».

Деррик Макфейб обнаружил, что у получивших дозу пропионата крыс, которые никак не могли забыть первый выученный маршрут выхода из лабиринта, в мозгу наблюдалось повышенное количество веществ, отвечающих за запоминание. Хотя это может показаться сомнительным, Макфейб видит здесь эволюционную целесообразность. Если бактерии способны вырабатывать вещество, которое заставляет мозг запоминать происходящее, значит, они могут «позаботиться» о том, чтобы их хозяин — то есть приютивший их организм человека — запоминал место, где можно найти еду, позволяющую им, бактериям, воспроизводиться. Ученый предположил, что при аутизме «чрезмерная активизация этих проводящих путей приводит к аномальному «неумению» забывать, вызывает навязчивое поведение, интерес к специфическим видам еды, зацикленность памяти на чем-то одном в ущерб всему остальному». Действительно, микрофлора, по-видимому, играет важную роль в нормальных процессах запоминания. Безмикробные мыши, помещенные в лабиринт, не могут найти из него выход из-за дефицита рабочей памяти — то есть способности удерживать в уме информацию о том, какие ходы они уже проверили, а какие — нет. Если Макфейб прав, то простые изменения в составе микрофлоры могут создавать и поддерживать в растущем организме избыток пропионовой кислоты, а это, в свой черед, изменит способность мозга образовывать новые и разрушать старые синапсы, пока ребенок развивается.

Но каким образом пропионаты и другие вещества, которые в больших количествах способны приносить вред, попадают из кишечника в мозг? Практически одновременно с Дерриком Макфейбом изучением этого вопроса занимается британский микробиолог доктор Эмма Аллен-Веркоу, которая работает в Гуэлфском университете в Канаде. Однажды, обедая с Сидни Файнголдом, она услышала от него гипотезу, согласно которой причину аутизма следует искать в кишечнике. Как и Макфейб, Аллен-Веркоу предполагает, что определенное сочетание микробов в детском кишечнике способно вырабатывать вещества, которые вмешиваются в нормальную работу мозга, выводят из строя иммунную систему и искажают воспроизведение информации, записанной в генах.

Отказавшись от поиска какого-то одного вида, виновного в нарушениях, Аллен-Веркоу подходит к проблеме глобально: она рассматривает всю микрофлору как единую экосистему, вроде тропических джунглей. Если выловить в джунглях какое-то одно животное, посадить его в клетку и изучать его поведение, это едва ли позволит составить представление о том, что такое джунгли. То же можно сказать и о микробах, на поведение которых сильно влияет присутствие других микробов и производимых ими веществ. Поэтому, отказавшись от идеи изучать каждый вид в отдельности, Аллен-Веркоу воссоздала для микрофлоры целый «дом», заселенный привычными жильцами в полном составе, — только за пределами человеческого кишечника. Этот искусственный «дом» для микробов, который представляет собой зловонное булькающее скопление трубок и колбочек, получил название Робокишечник (Robogut).

Работая с Робокишечником, Аллен-Веркоу, можно сказать, прошла полный круг: она начала исследование в те времена, когда единственным способом изучать бактерии было их культивирование в лаборатории, пережила революцию после секвенирования ДНК — и вернулась к культивированию. Она не согласна с мнением, что кишечных микробов невозможно разводить в лабораторных условиях: «Это полная ерунда. Просто нужно качественное оборудование, запас терпения, а еще хороший, зоркий глаз. Сейчас у нас в холодильнике хранятся целые банки этих “некультивируемых” видов».

Аллен-Веркоу предполагает, что измененная микрофлора в кишечнике аутистов повреждает клетки, выстилающие стенки толстой кишки, но вместо того, чтобы выяснять, какие бактерии в этом виноваты, она пытается понять, какие химические вещества, выделяемые микрофлорой, могут нести за это ответственность. У ребенка, страдающего тяжелой формой аутизма, берется проба микрофлоры (в виде испражнений), которая затем помещается в новое «жилище» — внутрь Робокишечника. Этот робот представляет собой довольно грубое подобие человеческого организма: внутри его проходит трубка, через которую вводится пища; через другую трубку выводятся газы. Третья трубка позволяет отфильтровывать часть жидкости, в которой живут микробы. В этой «квинтэссенции» и находятся химические вещества — так называемые метаболиты, или промежуточные продукты обмена веществ, — уже выделенные микробами.

Проводя эксперименты с различными воздействиями «квинтэссенции» на клетки кишечника в чашках Петри, научно-исследовательская группа Аллен-Веркоу пытается выяснить, какие именно метаболиты наносят вред мозгу детей-аутистов и как именно это происходит. Эрин, аспирантка Аллен-Веркоу, тоже бьется над этой проблемой. Ей особенно хочется открыть тайну аутизма, ведь эта болезнь поразила ее родного брата, Эндрю Болта.

* * *

В 1998 году Эллен Болт опубликовала свою первую научную работу под названием «Аутизм и Clostridium tetani». Статья вышла в журнале Medical Hypotheses. В ней излагается теория, согласно которой аутизм вызывается вторжением C. tetani в кишечник ребенка после того, как антибиотики изгоняют оттуда нормальную, защитную кишечную микрофлору. Статья Болт представляет собой великолепный синтез эпидемиологического и микробиологического подходов, так как для подтверждения каждого пункта гипотезы она привлекает и сводит воедино факты, полученные в десятках исследований. Как образец научной риторики, этот первый вклад Болт в новую для нее область науки выдает в ней и грамотного программиста: каждая следующая мысль логически вытекает из предыдущей. Ее несомненной заслугой является то, что она бесстрашно открыла «ящик Пандоры», в котором оказалось множество медицинских возможностей. Далеко не последней из них стала идея о том, что изменение состава микробов, обитающих в человеческом теле, чревато серьезными отклонениями в поведении человека. Достижения Болт говорят не только о ее уме и решительности, но и о силе материнской заботы о своем ребенке.

Однако, как указывает Деррик Макфейб, на чьи исследования повлияла догадка Болт, «гипотезы — это очень хорошо, но одних гипотез мало: их еще нужно проверить».

К счастью, Эллен передала дочери и свою гипотезу, и свою тягу к поиску научной истины. Эрин нашла свое призвание в поиске причин той болезни, которая более двадцати лет назад изменила жизнь ее младшего брата Эндрю. Она занялась наукой под руководством доктора Эммы Аллен-Веркоу. При помощи Робокишечника она рассчитывает проверить выдвинутую ее матерью гипотезу — в самом широком ее понимании.

Эрин надеется выяснить во всех подробностях, что именно происходило в организме ее брата и тех одиннадцати детей-аутистов, чье состояние временно улучшилось, когда они принимали антибиотики в ходе восьмидневного эксперимента. Еще ей хочется понять, почему родители детей-аутистов сообщают о некотором ослаблении симптомов болезни, когда из рациона детей исключаются те или иные продукты. Робокишечник позволяет ей своими глазами увидеть, как меняется состав кишечной микрофлоры аутистов, когда в общую смесь добавляются антибиотики, глютен и казеин (пшеничный и молочный белки). Если аутистам становится лучше от антибиотиков, то какие именно метаболиты перестают вырабатываться, когда Эрин «скармливает» Робокишечнику эти препараты? Если аутистам часто становится хуже от выпечки, то какие метаболиты вырабатываются в избыточном количестве, когда Робокишечнику дают, например, глютен?

Эксперименты Эрин должны заложить фундамент для дальнейших научных поисков, которые помогут понять роль микрофлоры не только в возникновении аутизма, но и в развитии многих других психоневрологических расстройств. Ее мать Эллен не ограничилась простым исполнением родительского долга: она направила всю свою безупречную логику на исследование одной из самых сложных для понимания болезней и в итоге проложила совершенно новый путь в науке, хотя поначалу никто не хотел к ней прислушиваться. Эрин подхватила эстафетную палочку — и теперь применяет свой недюжинный ум и целеустремленность для поиска ответов на вопросы, которые возникают у все большего числа родителей. Эндрю, для которого возможности развития в детском возрасте давно закрылись, вероятно, всю жизнь проведет в плену аутизма. Но Эрин, как и Деррик Макфейб, и Эмма Аллен-Веркоу, не теряет надежды побороть эту коварную болезнь и вопреки прогнозам не дать ей поразить каждую семью в Америке, да и в других странах.

Пока мы здоровы, нам нравится думать, что мы — продукт наших генов и пережитого опыта. Многие из нас благодарят за свои успехи препятствия, которые они преодолели, ямы, из которых благополучно выкарабкались, и победы, которые дались с большим трудом. Мы воспринимаем собственную личность как нечто цельное и неизменное, например, говорим: «Я просто не люблю зря рисковать» или «Я люблю, когда все четко организовано», — как будто все это вытекает из присущих нам хороших качеств. Наши достижения зависят от нашей настойчивости, а отношения с другими людьми отражают силу нашего характера. Во всяком случае, именно так нам хочется думать.

Но если вдруг выяснится, что мы не хозяева самим себе, то как быть со свободой воли и самосовершенствованием? Что нам думать о человеческой природе и о самосознании? Кажется возмутительной уже одна мысль о том, что какая-то жалкая токсоплазма или любые другие микробы, живущие внутри нашего тела, способны влиять на наши чувства, решения и поступки. Если вас это не настораживает, задумайтесь: микробы заразны. Микрофлора способна передаваться от человека к человеку точно так же, как вирус простуды или бактерии, разносящие фарингит. Понимание того, что состав вашего микробного сообщества может меняться в зависимости от людей, с которыми вы общаетесь, и мест, куда вы ходите, придает новый смысл понятию о культурном обмене между людьми. Иными словами, деля стол и уборную с другими людьми, вы можете обмениваться с ними микробами — нравится вам это или нет. Сейчас можно лишь гадать, удастся ли подцепить в бизнес-школе таких микробов, которые помогут развить предпринимательские навыки, а на гоночном треке — бактерий, внушающих любовь к мотогонкам. Однако само предположение, что некоторые личные качества способны передаваться от человека к человеку, действительно расширяет наши представления об устройстве мира.

Глава 4

Микроб-эгоист

Всем хочется знать, как улучшить свою иммунную систему.

Наберите в поисковике фразу «иммунная система как» — и первая же подсказка оптимистично продолжит: «укрепить». В идеале достичь этой цели хотелось бы с помощью приятного на вкус чудо-продукта — желательно какой-нибудь ягоды, произрастающей в потаенных уголках Анд. Такая ягода, разумеется, продавались бы за бешеные деньги, но ведь это означало бы одно: она и впрямь творит чудеса! Большинство людей хотело бы укрепить свою иммунную систему просто для того, чтобы перестать без конца простужаться и периодически подхватывать грипп, прикасаясь к кишащим микробами поручням в общественном транспорте. Но где же в самом деле спрятан ключ от активной и здоровой иммунной системы?

Наша склонность подхватывать инфекции — печальное последствие чрезмерной социализации. Наверное, каждому из нас хотя бы раз в год приходится пережить несколько неприятных недель, когда нам нездоровится настолько, что мы не в состоянии работать, но не настолько, чтобы лежать пластом на диване. Если мы стиснем зубы и через силу пойдем на работу, где будем чихать и кашлять весь день, то тем самым исполним заветную мечту гадкого микроба — продолжим общаться, а значит, поможем ему, микробу, путешествовать и размножаться. Именно такое состояние — когда нам не настолько плохо, чтобы сидеть целый день дома, — и означает, что патоген (то есть болезнетворный микроб) достиг идеального равновесия между вирулентностью (заразностью) и безвредностью. То есть он одновременно достаточно зол и опасен, чтобы передаться другому человеку (ведь кашель и чихание — верные пособники заразы!), и достаточно безобиден, чтобы не дать вам умереть, пока вы не встретитесь с другими людьми — новыми потенциальными хозяевами для микробов. Один из своеобразных «плюсов» по-настоящему опасных заразных болезней с очень высокой вероятностью летального исхода (более 90 %) — таких, как лихорадка Эбола и сибирская язва, — как раз заключается в том, что возбуждающие их вирусы так быстро убивают своих жертв, что те почти никого не успевают заразить. Угроза заражения Эболой, эпидемия которой вспыхнула в Западной Африке в 2014 году, возможно, и возникла потому, что этот вирус сделался менее опасным и стал уносить жизни лишь 50–70 % заразившихся людей. Снижение вирулентности и уровня смертности приводит к тому, что заболевшие живут немного дольше, давая вирусу больше шансов поразить организмы новых жертв и тем самым продолжить распространение эпидемии.

С другой стороны, многие животные почти не страдают от этих заразных болезней — и не потому, что обладают более стойкой иммунной системой, а потому, что для передачи инфекции и распространения эпидемии требуется контакт с другими восприимчивыми особями. Горные козы-одиночки, обитающие во Французских Альпах, едва ли встречаются со своими собратьями, живущими в Пиренеях, а потому инфекции среди них — большая редкость. То же относится и к хищникам, которые предпочитают одиночный образ жизни, — например, к леопардам: популяции таких видов просто не дают инфекционным болезням ни малейшего шанса для распространения.

Помножьте нашу общительность на жажду странствий — и получите отрадный для патогенов результат. Еще бы: постоянные контакты — и нескончаемый приток свежей крови! Любопытно, что, кроме людей, самыми активными переносчиками болезней (в том числе и лихорадки Эболы) являются летучие мыши. Подобно нам, большинство видов летучих мышей живут большими колониями, которые насчитывают тысячи или даже миллионы особей и при этом плотно заполняют тесные пространства. Это дает патогенам огромные возможности для расселения: вирусы стремительной волной разбегаются по летучим мышам, а затем мутируют и спустя несколько месяцев или лет совершают новое массированное нападение. Кроме того, летучие мыши умеют летать! Когда особи, живущие в разных местах, собираются вместе на общих кормовых территориях, то же самое делают и их микробы, что позволяет им преодолевать расстояния между изолированными популяциями. Этими чертами — высокой коммуникабельностью и исключительной мобильностью — люди гораздо больше похожи на летучих мышей, чем нам, возможно, хотелось бы думать. Мы тоже живем в перенаселенных городах и летаем по миру, а попутно обмениваемся микробами — как безвредными, так и патогенными — и способствуем их распространению.

На самом деле проблема большинства людей — вовсе не слабость иммунной системы, а, напротив, ее чрезмерная активность. Может быть, кому-то и кажется само собой разумеющимся, что каждую весну он испытывает приступы сенной лихорадки или чихает всякий раз, как берет на руки кошку, но это ненормально. Пожалуй, о «норме» тут можно говорить лишь в том смысле, что сейчас в развитых странах аллергиями страдает огромное число людей. Но сделайте мысленно шаг назад и задумайтесь: неужели это эволюционный процесс «позаботился» о том, чтобы 10 % детей периодически задыхались и не могли нормально дышать, как это происходит при астме? Неужели можно считать заслугой эволюции и то, что 40 % детей и 30 % взрослых страдают от непереносимости цветочной пыльцы (именно это происходит при сенной лихорадке)? Аллергики редко задумываются о том, что у них иммунная дисфункция, однако именно в этом и заключается суть аллергии. Так что им нужно не укреплять иммунную систему, а, наоборот, как-то ее «обуздать». Аллергии возникают по вине иммунной системы, которая проявляет слишком высокую активность и борется с теми веществами, которые не представляют никакой угрозы для организма. Вот почему для лечения аллергий часто применяются стероиды и антигистаминные препараты, призванные успокоить иммунную систему.

В развитых странах различные формы аллергии уже надежно закрепились на захваченных позициях. К 1990-м годам они замедлили победное шествие, как бы удовольствовавшись уже пораженной частью населения. Такая стабилизация, возможно, указывала лишь на то, что все генетически предрасположенные к аллергии люди оказались ею охвачены, а не на то, что лежащая в основе этого явления причина была устранена. Однако вдали от людских толп, в настоящей сельской глуши, в доиндустриальных, не затронутых западными новшествами уголках мира об аллергиях почти не слыхивали. Между тем в регионах, занимающих промежуточное положение между развитым миром и редкими оазисами родоплеменной культуры, эта проблема встает все более остро: в каждом новом поколении все больше людей становится жертвами противоестественной иммунной гиперреакции. И с той самой поры, когда эта напасть впервые заявила о себе на Западе, то есть с 1950-х годов, люди пытаются найти ее причину.

На протяжении большей части прошлого века преобладала теория, согласно которой аллергии возникают у детей в результате инфекции. Но в 1989 году британский врач Дэвид Стрэчен оспорил эту теорию, изложив в емкой и четкой научной статье иную точку зрения: аллергии возникают из-за недостатка инфекций. Стрэчен изучил медико-социальные статистические данные выборки из 17 тысяч британских детей, родившихся в течение одной недели марта 1958 года; сведения об их жизни фиксировались вплоть до достижения ими возраста 23 лет. Из всех данных, собранных об этих детях (их социальной принадлежности, материальном благополучии, месте жительства и так далее), на вероятность подхватить сенную лихорадку повлияли только два фактора. Первый — это количество братьев и сестер, имеющихся у ребенка: оказалось, что у единственного ребенка в семье гораздо больше шансов заболеть сенной лихорадкой, чем у детей, имеющих по три-четыре брата или сестры. Вторым фактором было старшинство: дети, у которых были старшие братья или сестры, страдали от сенной лихорадки реже, чем те, у кого имелись лишь младшие братья или сестры.

Всякий родитель знает: малыши чихают почти постоянно. Выходя из младенческого возраста, дети становятся ползучими и ходячими рассадниками всевозможных бактерий и вирусов, потому что их иммунная система впервые подвергается атакам патогенов, окружающих нас со всех сторон. Привычка карапузов тащить в рот все подряд приводит к тому, что микробы (и хорошие, и плохие) повсюду следуют за ними. Чем больше собирается детей, тем больше микробов оказывается в их слюне и соплях, которыми они неизбежно обмениваются друг с другом. Дэвид Стрэчен предположил, что в многодетных семьях инфекции, которые приносят домой старшие братья и сестры, младшим детям идут только на пользу. По его мнению, инфекции, которые дети успевают подхватить в первые годы жизни, в дальнейшем защищают их от сенной лихорадки и других аллергий.

Идея Стрэчена, которую быстро окрестили «гипотезой гигиены», находила фактическое подтверждение: действительно, аллергии распространялись одновременно с повышением гигиенических стандартов. На смену ванне с чуть теплой водой, которую принимали раз в неделю, перед посещением церкви, пришел ежедневный горячий душ. Еда теперь чаще хранится в холодильнике или морозильнике, чем в виде солений или маринадов. Семьи становятся малочисленнее, все больше людей живут в городах, в условиях большей чистоты. Похоже, гипотеза гигиены попала в точку — тем более что в развивающихся странах, где уровень инфекционных заболеваний гораздо выше, аллергии — большая редкость. Может быть, и правда люди в Европе и Северной Америке живут в таких «стерильных» условиях, что это идет им во вред? Получается, их иммунная система в отсутствие настоящего врага в отчаянии бросается на совершенно безобидные вещества вроде цветочной пыльцы.

Хотя гипотеза гигиены предлагала иммунологам совершенно новый подход к проблеме, она быстро обрела популярность среди ученых. Как и всякая интуитивная догадка, она привлекает понятными аналогиями: иммунные клетки легко представить себе, например, в образе свирепых охотников, чья работа — выслеживать и убивать. Людям не нравится изнывать от вынужденного безделья, они стараются найти себе хоть какое-то занятие. С тех пор как медицина с помощью прививок покончила с опасными инфекционными болезнями, а соблюдение гигиены избавило нас от прочих бактерий, иммунные клетки остались без дела: им некого больше убивать. Такая аналогия позволяет сделать вывод: иммунные клетки, оставшись без работы, переключили внимание на безвредные вещества и продолжают бороться уже с ними.

Высказывалось предположение, что этот принцип распространяется не только на бактериальные и вирусные инфекции, но и на паразитов — в частности, червей ленточного (как цепни) и круглого типа (вроде остриц или глистов). Как и в случае с микроскопическими патогенами, риск подцепить личинки червей-паразитов в развитом мире практически сведен к нулю. И ученые, и обыватели стали подозревать, что раньше эти черви обеспечивали нашу иммунную систему работой, а их исчезновение привело к недостатку загруженности и избытку «рабочей силы».

Выявленная Дэвидом Стрэченом связь между составом семьи и аллергиями впоследствии рассматривалась в десятках других исследований. Возникла красивая теория, подробно объяснявшая, как именно работает этот принцип. Представьте на минуту, что иммунная система делится на две части: армию и флот (прошу прощения за слишком упрощенное описание вооруженных сил). Представим себе, что армия имеет дело с угрозами на суше, а флот — с угрозами на море. Уменьшение числа угроз на море со временем приведет к тому, что многие из тех, кто собирался поступать во флот, вместо этого пойдут в сухопутные войска. Но если при этом особых угроз не наблюдается и на суше, то вскоре в армии окажется слишком много ничем не занятых солдат.

В организме происходит примерно то же самое: «дивизия» иммунных клеток, называемых Т-хелперами 1 («помощниками»), или Тh1, обычно реагирует на угрозы в виде бактерий и вирусов. Вторая «дивизия» — Т-хелперы 2 (Th2) — отбивает атаки паразитов, в том числе червей. Если опасность инфекционных болезней, возбуждаемых бактериями и вирусами, ослабевает с улучшением гигиены, ряды дивизии Th1 редеют. Освободившиеся места заполняются бойцами Th2, однако оказывается, что дополнительным клеткам Th2 практически нечем заняться. Поэтому, кроме исполнения своих прямых обязанностей — борьбы с червями, — они начинают нападать на безвредные вещества, в том числе на пыльцу и частицы кожи животных. Это простая и изящная теория. Но верна ли она?

Для подтверждения своей гипотезы Стрэчен начал искать взаимосвязи уже не между составом семьи и аллергиями, а между аллергиями и инфекциями. Имелись некоторые данные, косвенно подтверждавшие его догадку: люди, переболевшие гепатитом А или корью, реже страдали от аллергий, чем не переболевшие. Озадачивало, однако, то, что для большинства других распространенных инфекций выявить подобную связь было крайне трудно. Так, сам Стрэчен установил, что у младенцев, перенесших какую-либо инфекцию в течение первого месяца жизни, шансы приобрести впоследствии аллергию были ничуть не меньше, чем у младенцев, ничем не заражавшихся. Даже в тех случаях, когда большему количеству инфекций соответствовало меньшее количество аллергий, обычно находилось более аргументированное объяснение такой связи.

К сожалению, подобно моей аналогии с армией и флотом, упрощенное представление о «разделении труда» в иммунной системе при борьбе с патогенами между клетками Th1 и Th2 не выдерживает критики. Не существует таких патогенов, с которыми боролись бы исключительно клетки Th1 или клетки Th2: все патогены вызывают на себя «огонь» клеток обоих типов. Кроме того, если бы в росте заболеваемости аллергиями были виноваты лишние клетки Th2, то одновременно повышался бы уровень заболеваемости детским диабетом и рассеянным склерозом. Обе эти болезни относятся к аутоиммунным расстройствам, при которых организм нападает на собственные клетки, и при обеих у больных наблюдается избыточное количество клеток не из дивизии Th2, а из дивизии Th1.

Однако самый противоречивый момент в гипотезе гигиены — это то, что даже в отсутствие микробов и паразитов все равно остается явно «законная» мишень для иммунных клеток, которую они должны предпочитать и пыльце, и частицам кожи животных. Хотя жители Запада в наши дни довольно редко встречаются с настоящими патогенами, их организм подвергается таким массированным атакам микробов, которые способны привести в замешательство даже самую сильную иммунную систему. Эти полчища микроорганизмов-интервентов — наша микрофлора — весят в общей сложности почти два килограмма и имеют «центр управления» в толстой кишке. Там они обитают в непосредственной близости от наибольшего во всем человеческом организме скопления иммунных клеток. И все же, несмотря на столь опасное соседство, они благополучно сосуществуют рядом. Если бы иммунная система в самом деле страдала от безделья в отсутствие реальных врагов — разве иммунные клетки не воспользовались бы случаем, чтобы напасть на этих чужаков?

Все сводится к вопросу о том, как именно иммунная система решает, на кого нападать. Ответ может показаться очевидным: она должна противостоять всему, что не является частью организма. В человеке — на «нечеловеческое», в кошке — на «некошачье», в крысе — на «некрысиное». Иными словами — на чужое. Все, что требуется, — это определить, что является человеческим (кошачьим, крысиным), то есть своим, и не трогать это, и что является нечеловеческим, чужим, и уничтожить это. Именно такое противопоставление своего и чужого более ста лет было одним из основных постулатов иммунологии.

А теперь давайте подумаем, что происходило бы, если бы иммунная система действительно строго следовала такому принципу, то есть нападала бы на любые попадавшиеся ей чужие частицы: на молекулы пищи, на пыльцу, на пыль, даже на чужую слюну. Сражаться со всем этим бесполезно, это было бы пустой тратой энергии, тем более что сами по себе эти вещества безвредны. Если нечто является чужим, это еще не означает, что оно представляет опасность и на него нужно нападать. Кое-что лучше не трогать.

С другой стороны, представьте себе, что происходило бы, если бы иммунная система не уничтожала ничего своего. Пожалуй, вообразить такую картину несколько сложнее, однако разобраться в этом не менее важно: существует множество такого своего, какого иметь совершенно не нужно, причем такого, пожалуй, гораздо больше, чем нам кажется. Подумать только: если бы иммунная система не устраняла никакие свои частицы, то у нас были бы перепончатые пальцы на руках и ногах. Примерно на девятой неделе беременности человеческий зародыш величиной с виноградину начинает обретать сходство с человеком. На этом этапе клетки между пальцами на будущих руках и ногах «совершают самоубийство», то есть подвергаются запрограммированной клеточной смерти — чтобы дать пальцам разделиться. «Операцию» по удалению перепонок выполняют фагоциты — особая группа иммунных клеток, чья задача — окружить и «съесть» ненужные клетки перепонок (слово фагоциты в переводе с греческого означает «клеткоеды»).

То же относится и к синапсам в мозгу. Идеального баланса между запоминанием и забыванием можно добиться только путем разрушения ненужных, бесполезных связей между нейронами, и эта задача возлагается на особую «профессиональную» разновидность фагоцитов. Сходная судьба и у клеток, которые могут превратиться в раковые. При копировании ДНК происходят ошибки — причем гораздо чаще, чем мы думаем (речь идет о десятках раз в день). Эти ошибки чреваты тем, что клетка может получить «ключ к бессмертию», что означает рак. И именно клетки иммунной системы, «патрулирующие» организм и выявляющие признаки таких ошибок, постоянно мешают этому опасному процессу. Таким образом, терпимость к некоторым чужеродным веществам и нападки на некоторые свои молекулы — это не менее важные задачи, чем уничтожение патогенов.

Совершенно очевидно, что микрофлора — это нечто чужое, не свое. Это множество самостоятельных организмов, принадлежащих не просто к иному, отличному от нас виду, но и к нескольким разным царствам. Кроме того, они чрезвычайно похожи на тех самых существ, которые создают больше всего хлопот для иммунной системы, — на патогенные разновидности бактерий, вирусов и грибов. Представители микрофлоры даже обладают тем же типом «предательских» молекул, покрывающих их внешнюю поверхность, по которым иммунная система обычно распознает патогены. И все же есть в этих микробах нечто такое, что командует иммунной системе: этих не тронь!

Первоначальная гипотеза гигиены, выдвинутая Дэвидом Стрэченом, была прорывом, но сейчас она подвергается пересмотру. Стрэчен предполагал, что чем больше инфекций человек перенес в детстве, тем меньше его шансы подхватить впоследствии аллергию. Проблема в том, что для подтверждения этой гипотезы не хватило доказательств, и предложенные механизмы далеко не всегда работают. Критика, которой сегодня подвергается гипотеза гигиены, дополняет изначальную идею тонким нюансом. Хотя наша микрофлора не вызывает болезней, само ее присутствие в нашем организме является в каком-то смысле обширной инфекцией. Эти микробы — оккупанты, однако их вторжение произошло так давно, они живут с нами так долго и приносят нам такую огромную пользу, что иммунная система давно научилась мириться с ними. Но как же все-таки нашим микробам-оккупантам удалось избежать истребления? И что происходит с нашей отлично настроенной иммунной системой, когда в микробной среде нарушается равновесие?

Пока я изучала микробы, населяющие человеческое тело, в моем сознании произошел переворот: я стала воспринимать себя не как изолированную личность, а как сосуд для моей микрофлоры. А теперь я воспринимаю нас — себя и моих микробов — как единую команду. Но, как это бывает в любых взаимоотношениях, получить от них я хочу лишь столько, сколько даю сама. Я снабжаю их пищей и защищаю, а они в ответ поддерживают и питают меня. Выбирая еду, я задумываюсь о том, за что мне скажут спасибо мои микробы: ведь от того, насколько добросовестным хозяином я буду для них, зависит и мое собственное физическое и душевное здоровье. Они — моя персональная колония, и забота об их благополучии не менее важна, чем забота о клетках моего тела.

Несмотря на то что осознанный подход к нашему партнерству является исключительно человеческой способностью, подобные союзы микробы образуют не только с людьми. Как я расскажу в шестой главе, ваша личная колония микробов родом из того «ноева ковчега», который вы получили при рождении от матери. А ваша мама, конечно же, получила свои первые микробы от вашей бабушки, та — от прабабушки, и так далее, почти до бесконечности. В глубокой древности (отсчитаем назад 8000 этих «пра-») передача микробных даров от матери к ребенку происходила у наших далеких пращуров, еще не ставших видом Homo sapiens, человеком разумным. Эта передача происходила постоянно, на протяжении всей нашей эволюционной истории, еще до появления человека, до появления приматов, до появления млекопитающих, на заре существования животного царства.

У преподавателей биологии есть любимый фокус: они просят учеников встать, развести руки в стороны и представить себе, что на этом отрезке, как на шкале, умещается вся история нашей планеты. На самом кончике среднего пальца правой руки обозначено время образования Земли — 4,6 миллиарда лет назад. Кончик среднего пальца левой руки обозначает сегодняшний день. Промежуток времени от кончика среднего пальца правой руки до ее локтя ушел на то, чтобы горные породы Земли остыли, после чего возникла первая жизнь в форме бактерий. От возникновения этих примитивных существ до появления простейших животных прошло 3 миллиарда лет, так что следующая важная отметка на нашей «ручной» шкале находится на предплечье чуть выше левого запястья. Млекопитающие во всем их многообразии возникнут на среднем пальце левой руки, а мы, люди, появимся лишь на самом краешке ногтя этого пальца. Об этом уже не раз говорили до меня: достаточно лишь срезать этот ноготь — и все следы нашего существования исчезнут.

История Земли

Итак, животные никогда не жили отдельно от бактерий. Существование тех и других настолько тесно связано, что внутри почти каждой клетки живут потомки первых бактерий. Поглощенные более крупными клетками, эти бактерии жизненно необходимы, так как каждая из них специализируется на превращении молекул пищи в энергию. Это митохондрии — «электростанции» наших клеток, которые преобразуют еду в энергию путем кислородного дыхания. Эти бывшие бактерии, играющие сейчас столь же важную роль в жизни многоклеточных организмов, что и на заре существования царства животных, уже настолько встроились в нас, что мы считаем их неотъемлемой частью наших клеток, а не самостоятельными микроорганизмами. Митохондрии — это, образно говоря, микроскопические «посольства», через которые были скреплены самые ранние договоры о союзе и сотрудничестве, заключенные между двумя кардинально различными группами организмов. С тех самых пор самые маленькие организмы всегда работали в одной команде с более крупными.

Эволюция митохондрий

Принцип образования этих союзов можно понять, поглядев на филогенетическое дерево, или «древо жизни». Если нарисовать эволюционное дерево, показывающее взаимосвязи между видами млекопитающих, и другое дерево — с бактериями, населяющими этих млекопитающих, — то станет ясно, что эти группы прошли эволюционный путь вместе. Эти два дерева являются отражениями друг друга: там, где один вид млекопитающих разделяется на два, свойственные им микробы тоже разделяются, и дальше каждый новый подвид развивается уже самостоятельно, вместе с новым хозяином. Благодаря выявлению такой тесной взаимосвязи между микрофлорой и организмом-хозяином и возникла революционная идея, которая позволяет подобраться к самой сути работы, проделанной эволюцией путем естественного отбора.

Я начну с того, с чего начал Дарвин в «Происхождении видов», — не с естественного, а с искусственного отбора. Дарвин писал о разведении голубей, потому что это было любимым хобби некоторых сословий в то время. Я объясню свою мысль на примере собак. И немецкий дог, и фокстерьер — потомки волков, однако ни одна из этих пород внешне не похожа на своих предков. Немецких (или «датских») догов выводили для охоты на оленей, кабанов и даже медведей в лесах Германии. В каждом поколении заводчики отбирают самых крупных, быстрых и сильных собак, чтобы те произвели новое поколение. Мало-помалу в потомстве все ярче проявляются именно те черты, за которые заводчики выбирают отдельных собак. Иными словами, отбор наиболее подходящих качеств происходит искусственным, а не естественным путем. Фокстерьеры, находящиеся на противоположном конце условной шкалы, отбираются за быстроту реакции, ловкость и способность пролезть в лисью нору — и опять все решают заводчики, а не естественная среда.

Естественный отбор работает примерно так же, только вместо человека, отбирающего собак с нужными ему качествами, все определяет природа. Гепарду нужны очень сильные ноги, чтобы бегать за добычей; большие легкие и сердце, чтобы не устать раньше своей жертвы; острое зрение, чтобы издалека заметить детеныша, отставшего от стада газелей. Лягушке нужны перепончатые лапы, чтобы легко отталкиваться от воды; крепкая икра, способная выжить на солнцепеке, и кожа маскировочного окраса, чтобы укрыться от глаз цапли. Каждая из этих черт определяется климатом, средой обитания, конкуренцией, питанием, а также хищниками, ведущими охоту на данный вид.

Однако среди биологов-эволюционистов не утихают споры о том, что же все-таки подлежит отбору. Казалось бы, все просто: выживает и оставляет потомство особь с крепкими мышцами или перепончатыми лапами. Иными словами, отбирается та особь, которой обстоятельства позволяют продолжить род. Но почему тогда львицы так заботятся о львятах? Почему рабочие пчелы оберегают пчелиную матку? Почему молодые водяные курочки заботятся о родителях? Или, что еще удивительнее, почему одна летучая мышь-вампир отрыгивает выпитую ею кровь другой мыши, когда той не повезло с добычей, даже если они не связаны никаким родством? Если для каждой отдельной особи действительно важнее всего собственное успешное размножение, зачем они помогают другим? Эти вопросы не дают покоя биологам и заставляют их говорить о том, что отбор идет не на уровне отдельных особей, а на более высоком уровне. Если взаимовыручка помогает членам какой-то группы (особенно если они не связаны родством) продолжить род, значит, предметом отбора для окружающей среды являются не особи, а целые группы.

Ричард Докинз обязательно напомнил бы нам, что в обеих гипотезах — индивидуального и группового отбора — упускается главное. В своей книге «Эгоистичный ген», вышедшей в 1976 году, он подробно изложил взгляды нескольких выдающихся биологов-эволюционистов, которые считают, что предметом естественного отбора являются гены. Тело, как объясняет Докинз, — это всего лишь носитель и передатчик генов, позволяющий им вести и продолжать бессмертное существование. Подобно особям, у них имеются вариации, они могут воспроизводиться, они передаются от поколения к поколению. Дело в том, что именно гены определяют шансы особи на воспроизводство, а значит, именно они, а не особь, либо отбираются, либо отвергаются. Разумеется, ген не может действовать в одиночку. Даже самый животворный, чадородный ген, каким только мутация может наделить ту или иную особь, ограничивается свойствами соседних генов. И тут мы должны вернуться к началу — то есть к особи, — но уже лучше понимая всю сложность естественного отбора.

Совместная эволюция видов организмов-хозяев и их микрофлоры дополняет еще одним нюансом и без того запутанную паутину путей эволюционного развития. Давайте рассмотрим травоядное животное — например, бизона — и попытаемся представить себе, как в его случае работал бы естественный отбор в отсутствие микрофлоры. Наш бизон должен быть достаточно крупным, чтобы отпугивать волков, достаточно шерстистым, чтобы не замерзнуть холодной зимой, и достаточно сильным, чтобы переносить переходы на большие расстояния в поисках хороших пастбищ. Однако эти, да и многие другие качества бизона, необходимые для жизни и продолжения рода, окажутся бесполезными, если у него не будет нужного набора кишечных микробов. В одиночку, без этих микробов, бизон не сможет переваривать траву. Он может до отказа набить себе брюхо травой, но она останется лежать там мертвым грузом: не будут усваиваться пищевые молекулы, не будет вырабатываться энергия. А без энергии бизон не сможет расти, передвигаться, размножаться и вообще жить. Все будет без толку.

Бизон и его микрофлора развивались не порознь, а вместе. Они прошли отбор не сами по себе, а в тесном союзе. Конечно, бизон должен быть крупным, шерстистым и сильным, но еще он должен хорошо переваривать пищу, чтобы добиться благосклонности естественного отбора. Он должен обладать хорошими микробами. Симбиоз организма-хозяина (будь то бизон, рыба, насекомое или человек) и населяющих его микробов называется «холобионтом», то есть «живой единицей». Именно эта неизбежная взаимозависимость навела Юджина и Илану Розенберг из Тель-Авивского университета в Израиле на мысль, что естественный отбор может происходить еще на одном уровне. Они считают, что за репродуктивные достоинства отбираются не только особи и группы, но и холобионты. Поскольку ни одно животное не может существовать независимо от своей микрофлоры, а микрофлора — независимо от своего хозяина, невозможно выбрать одно без другого. Таким образом, естественный отбор распространяется на их союз как на целую живую единицу, благоволя, как и в случае отбора особей, тем комбинациям «транспорта» и «пассажиров», которые достаточно сильны и выносливы, способны выживать и размножаться.

Как показывает Докинз, в конечном итоге отбор направлен на гены, будь то гены животных или микробов. Поэтому и идея, выдвинутая Розенбергами, получила название гипотезы «хологеномного отбора» — то есть отбора одновременно хозяйского и микробиомного генома.

Дело в том, что иммунная система человека развивалась не в изоляции. Она никогда не была стерильным набором наростов, трубочек и блуждающих клеток, ожидающих нападения со стороны неизвестного врага. Скорее она «росла и воспитывалась» бок о бок с микробами всех мастей — как с полезными, так и с теми, которые несут разные болезни. Из-за этих тысячелетий войн и перемирий иммунная система давно настроена на присутствие микробов. Когда они куда-то исчезают, привычное равновесие нарушается. Представьте себе, что вы научились водить машину с постоянно включенным ручным тормозом. Вы уже точно знаете, с какой силой нужно нажимать на педаль газа, чтобы преодолеть торможение, вы ездите так уже несколько десятков лет, и все получается без сучка без задоринки, но вдруг ручной тормоз пропадает, вы пытаетесь ехать, но машину хаотично заносит, болтает и швыряет, и вы просто не справляетесь с управлением.

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.

Тут возникает вопрос: если антибиотики меняют работу иммунной системы, значит, принимая их, мы становимся более слабыми и болезненными? Исследование, охватившее 85 тысяч пациентов, показало, что люди, которые проходят длительный курс лечения антибиотиками от угрей, подхватывают простуду и другие заболевания верхних дыхательных путей в два раза чаще, чем пациенты с угревой сыпью, не принимающие антибиотиков. Другое исследование, проводившееся на студентах, показало, что прием антибиотиков повышает риск простуды в четыре раза.

Какова же взаимосвязь между антибиотиками и аллергиями? В 2013 году ответить на этот вопрос попытались ученые из Бристольского университета в Великобритании. Они запустили масштабный научно-исследовательский проект «Дети девяностых» (Children of the 90s). В рамках проекта было собрано огромное количество сведений о здоровье и социальном окружении детей, родившихся у 14 тысяч женщин, забеременевших в начале 1990-х годов. В числе прочего имелись и данные о приеме антибиотиков в младенческом возрасте. Выяснилось, что дети, которым давали антибиотики до двухлетнего возраста (а таких оказалось на удивление много — 74 %!), в среднем в два раза чаще других к восьми годам заболевали астмой. Чем больше антибиотиков принимал ребенок, тем выше были его шансы в дальнейшем заболеть астмой, экземой и сенной лихорадкой.

Однако корреляция далеко не всегда говорит о наличии причинно-следственной связи. Так, несколько лет назад ведущий исследователь антибиотиков обнаружил, что чем больше дети смотрят телевизор, тем выше вероятность развития у них астмы. Разумеется, несмотря на схожесть с результатами, полученными при изучении эффекта антибиотиков, никому не пришло в голову утверждать всерьез, что иммунную дисфункцию в легких вызывает просмотр телевизора. В действительности количество часов, проведенных перед экраном, использовалось лишь как косвенный показатель физической активности детей. Но как знать наверняка, что количество антибиотиков, полученных ребенком, тоже не является лишь косвенным свидетельством воздействия какого-то другого фактора? Например, это может указывать на степень нервозности родителей или, что еще логичнее, на то, что антибиотики назначались как раз для лечения ранних симптомов астмы. Исследователи нашли ответ и на этот вопрос, снова просчитав вероятности, но на этот раз исключив всех детей, которые страдали от хрипов и затрудненного дыхания в возрасте до 18 месяцев. Взаимосвязь по-прежнему четко прослеживалась.

Разумеется, антибиотики принимают для того, чтобы изгнать из организма инфекцию, но теперь гипотеза гигиены предстает перед нами в свете взаимоотношений между антибиотиками и аллергией. Остается вопрос: почему иммунная система вдруг начинает нападать именно на безвредные аллергены, игнорируя куда более серьезную угрозу со стороны обитающих внутри нас микробов? И если распространение аллергий связано с уменьшением числа инфекций, то почему люди, перенесшие меньше инфекций, не становятся чаще жертвами аллергий?

В 1998 году профессор Агнес Вольд из Гётеборгского университета в Швеции первой предложила альтернативу гипотезе гигиены. В ту пору изучению важности микрофлоры уделяли все больше внимания, и отсутствие взаимосвязи между аллергиями и инфекциями уже начало подрывать идею Стрэчена. А вот между аллергиями и употреблением антибиотиков имелась не только корреляция, но и прямая связь. Ранее коллега Вольд, Ингегерд Адлерберт, уже сравнивала микрофлору младенцев, появившихся на свет в родильных домах Швеции и Пакистана.

У малышей, родившихся в Швеции, где уровень аллергии очень высок, обнаружилось гораздо меньшее разнообразие бактерий, чем у пакистанских младенцев. Особенно это касалось группы так называемых энтеробактерий. Разумеется, уровень гигиены в Швеции намного выше, чем в Пакистане, но следует заметить: пакистанские дети не болели никакими инфекционными заболеваниями. Просто у них внутри жило больше микробов, особенно относившихся к той группе бактерий, которые обитают в кишечнике взрослого человека, а значит, содержатся и в материнских фекалиях, и в целом в окружающей среде. Возможно, на состав и численность микробов, заселявших изначально пустой кишечник новорожденных младенцев, в значительной мере влияли акушерские методы, применяемые в Швеции, — в том числе обработка наружных половых органов роженицы дезинфицирующими средствами перед родами.

Вольд предположила, что к росту аллергий приводит именно это изменение в составе микрофлоры, а не непосредственный контакт с источниками инфекций. Она провела масштабное исследование, охватившее младенцев из Швеции, Великобритании и Италии, и проследила за изменениями их микрофлоры в течение некоторого времени. Как и ожидалось, малыши, которые росли в условиях повышенной гигиены, были колонизованы меньшим количеством видов — и опять это касалось главным образом энтеробактерий. Их место заняли представители другой группы бактерий — стафилококки, которые обычно живут не в кишечнике, а на коже. Не удалось выделить какой-то конкретный вид или даже конкретную группу микробов, которых можно было бы связать с последующим развитием аллергии у ребенка, но стало понятно, что ключевую роль играет разнообразие микробов, живущих в детском кишечнике. У детей, которые впоследствии страдали аллергиями, в кишечнике наблюдалось гораздо меньшее разнообразие микроорганизмов, чем у тех детей, которые оставались здоровыми.

Сделанная Вольд корректировка гипотезы гигиены Стрэчена обрела большую популярность среди иммунологов и микробиологов. Исследования кишечной микрофлоры человека продолжались два десятилетия, и за это время представление о механизмах, которые заставляют иммунную систему развиваться в нужном направлении и служить нашему здоровью, заметно углубилось. «Стерильная» чистота среды обитания мешает не только распространению инфекционных болезней, но и нормальной колонизации организма теми микробами, которых иногда называют «старыми друзьями». Эти старые друзья прошли с нами, шаг за шагом, весь путь эволюции, тесно общаясь со своим спутником и товарищем — нашей иммунной системой. Гипотеза гигиены переродилась в гипотезу «старых друзей»: прежняя идея повернулась к нам новой стороной. Так о чем же беседует микрофлора с человеческим телом или с организмом любого другого животного? Откуда человеческий организм узнаёт, каким микробам можно доверять, а каких нужно безжалостно уничтожать?

Иммунная система работает как армия из множества клеток разных типов, каждая из которых играет четко определенную роль в обнаружении угроз и уничтожении противника, как это бывает в вооруженных силах. Если макрофаги — это пехотинцы, которые просто поедают таящие угрозу бактерии, а В-лимфоци-ты — снайперы, обученные реагировать на конкретную цель, то Т-хелперы (например, Th1 и Th2) — это офицеры службы связи, предупреждающие другие войска о вторжении. Запуск всех этих реакций начинается с антигенов — маленьких молекул на поверхности патогена, которые и выдают в нем врага. Антигены играют роль красных флажков, которые иммунная система немедленно расценивает как сигналы опасности, причем неважно, встречалась она ранее с этим конкретным патогеном или нет. Поскольку все патогены снабжены такими «флажками», они неизбежно будут опознаны, как только проникнут в организм.

Раньше, когда иммунологи еще оперировали понятиями «свое» и «чужое», считалось, что патогены выдают свое присутствие антигенами, которые находятся на поверхности их клеток. Но ученые упускали из виду то обстоятельство, что полезные микробы имеют точно такие же флажки, которые посылают иммунной системе точно такие же сигналы, что и флажки патогенов. Эти флажки просто обозначали их как микробов, но никоим образом не сообщали организму, кто идет — друг или враг. Будет ошибкой думать, будто просвещенная иммунная система не обращает внимания на микрофлору. Все совсем не так: вероятнее всего, полезные микробы каким-то способом убедили нашу иммунную систему не гнать их, а пропустить и оставить.

Можно решить, что все иммунные клетки заняты охотой на врагов и уничтожением целей. Но в любой системе, существующей внутри организма, должно соблюдаться равновесие. Иммунная система — не исключение: провоспалительные сигналы (в атаку!) должны уравновешиваться противовоспалительными (отбой!). За противовоспалительные процессы отвечает недавно выявленный вид иммунных клеток — регуляторные Т-клетки, которые выступают в роли своего рода бригадных генералов, координируя общую иммунную реакцию. Эти клетки, обозначаемые как Tregs, «успокаивают» наиболее свирепых солдат иммунного войска. Чем больше Tregs, тем менее реативна иммунная система, и чем их меньше, тем агрессивнее ее реакция.

Действительно, у детей, имеющих генетическую мутацию, которая препятствует образованию регуляторных Т-клеток, развивается тяжелая болезнь — синдром Х-сцепленной иммунной дисрегуляции, полиэндокринопатии, энтеропатии (IPEX). Иммунная система теряет равновесие и начинает вырабатывать большое количество провоспалительных иммунных клеток, отчего непомерно раздуваются лимфатические узлы и селезенка. Агрессивные клетки наносят непоправимый урон внутренним органам, обычно вызывая ранний диабет, экзему, пищевые аллергии, воспалительное расстройство кишечника и трудноизлечимую диарею. Такое множество аутоиммунных и аллергических расстройств, по вине которых выходит из строя один орган за другим, приводит к ранней смерти.

Однако, как ни удивительно, согласно новым данным, тот «главнокомандующий», чьи приказы выполняют противовоспалительные Tregs, — это не какая-нибудь человеческая клетка высшего ранга, действующая исключительно в интересах нашего организма. Оказывается, приказы отдает микрофлора, а регуляторные Т-клетки — лишь ее подчиненные. Регулируя количество этих клеток-супрессоров, микрофлора обеспечивает выживание самой себе. Для нее спокойная и толерантная иммунная система — залог легкой жизни без страха быть атакованной и истребленной. Конечно, сама мысль о том, что микрофлора по мере развития приноровилась подавлять нашу иммунную систему ради собственного благополучия, немного пугает. Выходит, на самом высшем уровне происходит ее вмешательство в жизненно необходимый механизм противостояния нашим старейшим противникам! Но тревожиться не стоит: долгая эволюционная история сосуществования с микрофлорой привела к такой точной настройке иммунного баланса, что обе стороны получают максимально возможную выгоду.

Гораздо большее беспокойство вызывает утрата прежнего разнообразия микрофлоры у тех людей, которые ведут так называемый «западный» образ жизни. Если у них меньше видов микробов, что происходит с их регуляторными Т-клетками? Группа ученых, среди которых была и Агнес Вольд, решила найти ответ на этот вопрос с помощью старых лабораторных любимцев — безмикробных мышей. Исследователи измерили эффективность Т-клеток у безмикробных мышей, а затем сравнили результат с картиной, наблюдавшейся у нормальных мышей. Выяснилось, что безмикробным мышам для подавления агрессивной иммунной реакции требуется гораздо большее количество Т-клеток по отношению к числу нападающих клеток; это говорит о том, что регуляторные Т-клетки, выработанные в отсутствие микрофлоры, гораздо «слабее», чем произведенные организмом нормальной мыши. В другом эксперименте организм безмикробной мыши, которой ввели немного кишечной микрофлоры от обычной мыши, начал вырабатывать больше Т-клеток, и это помогло остановить агрессивную реакцию ее иммунной системы.

Как же представителям микрофлоры удается этот фокус? Ведь их клеточная поверхность покрыта красными флажками — точно такими же, как у патогенных микробов, и все же они способны не только не раздражать, но даже укрощать иммунную систему. Похоже, для того чтобы это работало, у каждого полезного вида имеется личный «пароль», который известен только ему самому и иммунной системе. Профессор Саркис Мазманян из Калифорнийского технологического института обнаружил один такой пароль, подобранный бактерией Bacteroides fragilis (одним из самых многочисленных представителей нашей микрофлоры, которые обычно поселяются в кишечнике сразу после рождения). Эта бактерия выделяет особое химическое вещество — полисахарид А (ПСА), — которое проступает на поверхности B. fragilis в виде крошечных капсул. В толстой кишке эти капсулы проглатывают иммунные клетки — и ПСА, оказавшись внутри их, запускает мобилизацию Т-клеток. Затем Т-клетки рассылают химические сигналы другим иммунным клеткам, сообщая им, что нападать на B. fragilis не следует.

Используя ПСА в качестве пароля, B. fragilis преобразует про-воспалительную реакцию иммунной системы в противовоспалительную. Вполне возможно, что ПСА и другие пароли, предъявляемые нашими «колонизаторами-первопроходцами», играют важную роль в подавлении иммунной реакции и предотвращении аллергий. Наверное, различные штаммы микробов нашли бесчисленное множество подобных паролей для того, чтобы получать беспрепятственный доступ в человеческий организм на правах «членов клуба для избранных». У животных, страдающих от аллергий, наблюдается такой же дефицит регуляторных Т-клеток, как у людей, пораженных смертельной иммунной болезнью — синдромом IPEX. По-видимому, без успокоительного действия Т-клеток «круиз-контроль» ломается — и иммунная система мчится не разбирая дороги и налетая на все подряд, включая самые безобидные вещества.

А теперь я расскажу вам о холере — о той самой болезни, из-за которой в далеком 1854 году многие литры водянистых белых испражнений попали в водопровод в лондонском районе Сохо и отравили множество людей. От периодических вспышек этой страшной болезни и в наши дни продолжают страдать жители развивающихся стран. Холеру возбуждает маленькая бактерия — холерный вибрион (Vibrio cholerae), поселяющийся в тонкой кишке. Большинство болезнетворных бактерий стремится незаметно проскочить через кордоны иммунной системы, чтобы затем укрепиться и «окопаться», отразить все атаки и, наконец, вызвать длительную инфекцию. Холерный вибрион ведет себя нахально и с самого начала не скрывает своего присутствия. На первом этапе своей миссии бактерия прикрепляется к кишечной стенке и начинает быстро размножаться. Однако холерный вибрион не стремится задерживаться в организме и вызывать стойкую инфекцию: у него совсем другие планы. Он устремляется наружу, увлекая за собой огромное количество слизи и жидкости из организма несчастного хозяина, для которого этот массовый исход незваных гостей означает хронический понос и обезвоживание.

Поэтому при холере диарея становится общей стратегией и для бактерии, и для иммунной системы. Бактерия использует ее для того, чтобы выбраться наружу и заразить новых жертв, а иммунная система — для того, чтобы очистить организм от патогена и выделенных им токсинов. Механизм таков: стенка кишечника очень похожа на кирпичную стену — она представляет собой слой плотно прилегающих друг к другу клеток. Кирпичи скрепляются цементным раствором, а клетки прочно связаны между собой белковыми цепочками. Это делает стенки кишечника чуть более гибкими. Как правило, любые частицы, пытающиеся проникнуть из кишечника в кровоток, сталкиваются с необходимостью пройти через клетки стенки, а здесь их подвергают самому суровому досмотру. Но иногда белковые цепочки ослабевают, позволяя веществам проникать из крови в кишечник и наоборот. Поэтому в случае необходимости вода может выделиться из крови, просочиться между клетками стенки кишечника прямо в его полость и вызвать диарею. Это полезно в тех случаях, когда организму нужно срочно избавиться от патогенов.

В стратегии холерного вибриона, выходящего из организма вместе с потоками воды, примечательны два аспекта. Первый касается воздействия на имеющиеся у нас микробные сообщества и на работу нашей иммунной системы, а второй — с которого я и начну — интересен сам по себе.

Я имею в виду те «переговоры», которые ведут между собой бактерии V. cholerae, прежде чем коллективно устремиться к выходу. И я вовсе не злоупотребляю антропоморфными метафорами: эти бактерии, как и многие другие, действительно переговариваются между собой. Инфекционная стратегия, которую они выработали, разворачивается по следующему плану. На первом этапе микробы оккупируют тонкую кишку и плодятся как кролики. На втором этапе, когда популяция увеличивается до определенного размера, а хозяин оказывается на волоске от смерти, они вылетают из него с бурными потоками поноса, потому что размножившиеся бактерии уже готовы заразить десять новых хозяев. Сложность этой стратегии в том, чтобы вовремя определить, когда численность популяции будет достаточной для побега с обреченного корабля. Решение этой проблемы называется «определением кворума». Каждая бактерия постоянно выделяет мизерное количество особого вещества. В случае холерного вибриона это вещество называется «холерный аутоиндуктор 1», или CAI-1. Чем больше бактерий в популяции, тем выше концентрация CAI-1. Поэтому в какой-то момент они ощущают, что набран «кворум», то есть минимальное число присутствующих, при котором можно проводить голосование. Когда это происходит, бактерии чувствуют: все, пора бежать.

С этой задачей они справляются не менее ловко. Концентрация CAI-1, а также другого аутоиндуктора, AI2, заставляет холерный вибрион менять экспрессию генов. Бактерии в массовом порядке отключают те гены, которые помогали им прикрепляться к стенке кишечника. Затем они включают другой набор генов — тех, что вырабатывают особое вещество, заставляющее кишечные стенки отворять шлюзовые ворота. Один из этих генов отвечает за выработку токсина, который называется токсином межклеточных соединений, zonula occludens toxin, сокращенно — Zot. Его открыл ученый и гастроэнтеролог Алессио Фазано, уроженец Италии, работающий в Массачусетской детской больнице общего профиля в Бостоне. Под действием Zot цепи, скрепляющие клетки стенок кишечника, ослабевают, позволяя воде проникать внутрь, и холерный вибрион вместе с потоками воды быстро выбирается из кишечника наружу.

Сделав открытие, Фазано задумался: если Zot — это своего рода молекулярный ключ, удачно подобранный к человеческому замку, то для чего вообще существует этот замок? Может быть, существует и человеческий ключ, изначально созданный для этого замка, а холерный вибрион просто тайком сделал его копию? Как и следовало ожидать, Фазано обнаружил новый, уже человеческий белок, похожий на Zot, и назвал его «зонулином». Так же как и Zot, зонулин влияет на прочность белковых цепей, сцепляющих клетки стенок кишечника, и таким образом контролирует проницаемость кишечной стенки. Чем больше зонулина выделяется, тем слабее становится цепь, тем легче расступаются клетки, позволяя крупным молекулам проникать через зазоры из крови в кишку и наоборот.

Открытие зонулина возвращает нас к теме иммунитета. При наличии нормальной, здоровой микрофлоры белковые цепи остаются на своих местах и клетки кишечных стенок крепко и надежно связаны. Никакие крупные или опасные частицы не могут прорваться в кровоток. Но когда баланс микрофлоры нарушается, она начинает вести себя примерно как холерный вибрион, хотя и более мягко, и раздражать иммунную систему. В ответ иммунная система пытается защищаться и высвобождает зонулин, чтобы ослабить белковые цепи, разъединить клетки кишечной стенки и срочно очистить организм. Стенки кишечника перестают быть непроницаемой стеной, которая не пропускает через себя ничего, кроме крошечных пищевых молекул. Эта стена начинает хронически протекать. А через дыры, образовавшиеся между клетками, просачиваются нелегальные мигранты всех мастей, стремящиеся проникнуть в «землю обетованную» нашего организма.

Здесь мы оказываемся на спорной территории. Понятием «протекающий кишечник» очень любит оперировать индустрия «нетрадиционной медицины», которая по алчности и способности искажать факты ничуть не уступает своей более современной сопернице — фармацевтической промышленности. Утверждения о том, что «синдром протекающего кишечника» — корень всех болезней и вообще любых зол, так же стары, как сама эта индустрия. Но лишь недавно были получены хоть сколько-нибудь серьезные научные данные, помогающие понять причины, механизмы и последствия этого явления. Хотя к «официальным» фармацевтическим компаниям тоже можно предъявить множество претензий, вся суть «альтернативной медицины» сводится в лучшем случае к двум видам лечения: к тем, которые вовсе не приносят результатов, а потому не могут называться медициной, и к тем, которые пока не подкрепляются никакими научными и клиническими данными. Пожалуй, стоит упомянуть и третью категорию нетрадиционных методов лечения: те, что невозможно запатентовать и продавать, в том числе отдых и правильное питание.

Врачи и ученые с большой осторожностью подходят к понятию «протекающий кишечник». Пациентам, которые устали искать ответы на вопросы о постоянной усталости, проблемах с животом, головных и других болях, «протекающий кишечник» кажется вполне правдоподобным объяснением. Именно такой «диагноз» с легкостью могут поставить своим пациентам как хорошо информированные, исполненные благих намерений практикующие целители, работающие в русле нетрадиционной медицины, так и шарлатаны, примкнувшие к этому модному течению исключительно ради наживы. Для исцеления они предлагают вполне разумные рекомендации по изменению образа жизни. Разработаны даже специальные тесты для пациентов: если пройти их, можно измерить степень «протечки». Таким образом, практикующие нетрадиционные целители могут не только оценить серьезность проблемы, но и следить потом за улучшениями. Однако официальная медицина по-прежнему относится к этой концепции с недоверием, тем более что из департаментов здравоохранения и медицинских учебных заведений поступает слишком мало сведений в ее поддержку. Национальная служба здравоохранения Великобритании на своем официальном сайте не вселяет особых надежд в пациентов, интересующихся этой идеей:

Сторонники теории «синдрома протекающего кишечника» — главным образом диетологи и целители, пользующиеся методами нетрадиционной и альтернативной медицины, — считают, что стенки кишечника раздражаются и начинают «протекать» под влиянием многих факторов, в том числе чрезмерного размножения дрожжей или бактерий в кишечнике, плохого питания и злоупотребления антибиотиками. Они считают, что непереваренные частицы пищи, бактериальные токсины и болезнетворные микробы способны проходить через «протекающую» стенку кишечника и попадать в кровоток, провоцируя реакцию иммунной системы и вызывая постоянные воспалительные процессы во всем организме. По их мнению, это связано с очень большим числом болезней и проблем со здоровьем. Описанная теория довольно туманна и пока что не подтверждена фактами.

Однако эта точка зрения быстро устаревает. Нежелание воспринимать всерьез наработки нетрадиционной медицины и рисковать своей с трудом заработанной репутацией, возможно, напрасно останавливает тех ученых и врачей, которые изучают проблемы, связанные с проницаемостью кишечника и хроническими воспалениями. Я сама, будучи автором научных книг, испытываю большие сомнения: стоит ли затрагивать эту тему в книге, основанной исключительно на строгих научных данных? Мне очень не хотелось бы выталкивать из «зоны комфорта» наиболее скептично настроенных читателей. Однако база данных научных исследований ширится, и открываются все новые механизмы. Прежде чем вы решите для себя, выдумки это или правда, давайте ознакомимся с уже собранными данными.

Начнем с Алессио Фазано и зонулина. Если изначально Фазано намеревался изучить наступательную тактику холеры, то в итоге он понял, что получил ответ на другой, еще более важный вопрос. В 1990-е годы Фазано, недавно приехавший в США из Италии, работал педиатром-гастроэнтерологом. Среди его пациентов встречались дети, страдавшие целиакией. В те времена эта болезнь была еще сравнительно редкой: она даже не входила в 800-страничный справочник болезней пищеварительной системы, выпущенный в 1994 году. Детям, которых лечил Фазано, становилось плохо, если они съедали даже самое ничтожное количество глютена. Глютен, или клейковина, — это белок, содержащийся в зернах пшеницы, ржи и ячменя: именно он заставляет хлебное тесто упруго тянуться и удерживать внутри себя пузырьки воздуха, образовавшиеся благодаря дрожжам. При целиакии попадание в организм этого белка вызывает аутоиммунную реакцию. Иммунные клетки набрасываются на белок глютен как на врага, вырабатывая против него антитела. Вдобавок те же самые антитела нападают на клетки стенок кишечника, причиняя им вред и вызывая у пациента боли и понос.

Целиакия — весьма специфическая аутоиммунная болезнь, к тому же единственная, у которой известен пусковой механизм обострения — глютен. Иммунологи были довольны: они узнали причину болезни. Генетики тоже радовались: им удалось выявить множество генов, из-за которых одни люди более подвержены целиакии, чем другие. Они вывели формулу: плохие гены + внешний пусковой механизм = болезнь. Но Фазано, будучи гастроэнтерологом, оставался недоволен. Для того чтобы глютен спровоцировал приступ болезни, ему необходимо войти в контакт с иммунными клетками. Стало быть, ему нужно преодолеть препятствие — стенку кишечника. А этого глютен сделать не может — ровно по той же причине, по какой диабетикам приходится делать инъекции инсулина, а не глотать его. Просто у этого белка слишком крупная молекула, которая не может пройти через стенку кишечника сама, без посторонней помощи.

Сделанное Фазано открытие холерного токсина, Zot, и его человеческого аналога, зонулина, оказалось как раз тем необходимым недостающим звеном. Для того чтобы у человека развилась целиакия — неважно, в восемь или в восемьдесят лет, — недостаточно только глютена и «плохого» набора генов. Должно быть еще что-то, что пропустит глютен через барьер кишечной стенки. Фазано знал, что у больных целиакией стенки кишечника действительно «протекают», и у него возникло подозрение, что виноват в этом зонулин. Он исследовал ткани кишечника, взятые у детей, больных целиакией, и у здоровых детей. Как он и предполагал, у больных целиакией уровень зонулина оказался повышенным. Их кишечные стенки становились рыхлыми и пропускали белковые молекулы глютена в кровь, где те запускали аутоиммунную реакцию. В настоящее время на Западе целиакией страдает приблизительно 1 % населения.

Но синдром «протекающего кишечника» и высокий уровень зонулина типичны не только для целиакии. У больных диабетом 1-го типа кишечник тоже отличается повышенной проницаемостью, и, как выяснил Фазано, за этим также стоит зонулин. У крыс той породы, которая используется для исследования диабета, кишечник всегда «дает течь» за несколько недель до развития диабета, и это наводит на мысль, что данный синдром — необходимый этап развития еще и этой аутоиммунной болезни. Если крысам вводят препарат, блокирующий действие зонулина, то у двух третей крыс диабет так и не развивается. Как же обстоит дело с другими болезнями XXI века? Может быть, какие-то из них тоже связаны с синдромом «протекающего кишечника» или с повышенным уровнем зонулина?

Начнем с ожирения. Во второй главе я упоминала о том, что набор веса связан, среди прочего, с высоким уровнем содержания в крови вещества, которое называется липополисахаридом, или ЛПС. Эти молекулы можно представить себе как клетки кожи бактерий. Внутренности бактерий оказываются «запечатанными» внутри такой кожи, которая защищает их от внешних угроз. А еще эти клетки отслаиваются, как и настоящие кожные клетки, постоянно обновляясь. Молекулы ЛПС обволакивают поверхность грамположительных бактерий. Деление бактерий на так называемые «грамположительные» и «грамотрицательные» имеет отношение не к иерархическому делению на виды, роды и типы, о котором шла речь ранее, а к строению их клеточной стенки, которая окрашивается или не окрашивается определенными типами красителей по методу, изобретенному ученым по фамилии Грам. И грамотрицательные, и грамположительные бактерии живут в кишечнике, причем и те и другие могут вести себя и как «хорошие» и как «плохие». Однако то, что молекулы ЛПС, слипшиеся с грамотрицательными бактериями, в большом количестве содержатся в крови тучных людей, — это совершенно точно «плохо». Напрашивается вопрос: как же они туда попадают?

Молекула ЛПС — довольно крупная. При нормальных обстоятельствах она неспособна пробраться сквозь кишечную стенку. Но когда проницаемость кишечной стенки возрастает — иными словами, когда эта стенка «дает течь», — ЛПС проходят между клетками кишечной стенки и попадают в кровь. Попутно они «будят» рецепторы — стражников, следящих за тем, чтобы никто не проник сквозь бреши в заграждении. Встречаясь с ЛПС, они подают сигнал тревоги иммунной системе и выделяют цитокины, которые, будучи химическими «гонцами», разбегаются по организму, поднимают тревогу и мобилизуют войска.

Постепенно воспалительный процесс охватывает все тело. Иммунные клетки, называемые фагоцитами, набрасываются на клетки, запасающие жир, и заставляют их увеличиваться в размерах вместо того, чтобы делиться. Именно фагоциты, а не сам жир, могут составлять до 50 % объема этих клеток в организме тучного человека. Все тело полного или страдающего ожирением человека находится в состоянии пусть слабого, но хронического воспаления. ЛПС в крови не только способствуют набору веса, но и мешают выработке гормона инсулина, приводя к развитию диабета 2-го типа и к сердечной недостаточности.

Избыточное содержание ЛПС в крови, оказывается, имеет отношение и к психическим расстройствам. У людей, страдающих депрессией, у детей-аутистов и шизофреников часто наблюдаются синдром «протекающего кишечника» и хроническое воспаление. Что любопытно, спровоцировать раздражение кишечника, после которого он начинает «течь», могут и травмирующие события — начиная от разлуки с матерью в младенческом возрасте и заканчивая смертью близкого человека. Пока неясно, является ли это недостающим биологическим звеном между переживанием стресса и развитием депрессии, но, как и в случае с осью «кишечник — микрофлора — мозг», данные об этом продолжают накапливаться. Депрессия часто сопутствует телесным недугам — от ожирения до СРТК и угревой сыпи, — но обычно это объясняют удручающим характером самих болезней. А вот гипотеза о том, что «течь» в кишечнике приводит к хроническому воспалению и дает толчок развитию физических и душевных болезней, — это совершенно новая и многообещающая идея в медицинской науке.

Разумеется, «протекающий кишечник» не является причиной всех болезней на свете — а также политических и социальных бедствий, в которых некоторые заодно его обвиняют. Однако о проблеме стоит как следует поразмыслить (а заодно, возможно, и переименовать ее, поскольку сегодняшнее название невольно вызывает скепсис). Серьезные научные работы, подтверждающие важную роль этого явления в генезисе целого ряда заболеваний, сейчас остаются в тени из-за «порочащих связей» самого понятия с шарлатанскими домыслами. Ожирение, аллергии, аутоиммунные болезни и психические расстройства — все это часто сопровождается повышенной проницаемостью стенок кишечника, влекущей за собой хроническое воспаление. Это воспаление может принимать форму чрезмерной реакции иммунной системы, которая откликается на вторжение в организм «нелегальных мигрантов», нарушивших границу, то есть прорвавших оборону кишечной стенки, — от пищевых молекул вроде клейковины и лактозы до бактериальных выделений вроде ЛПС. Иногда жертвами перекрестного огня становятся клетки самого человеческого организма, что приводит к аутоиммунным болезням. По-видимому, здоровая сбалансированная микрофлора выступает в роли бдительного часового, который оберегает целостность и нерушимость кишечника и стоит на страже нашего здоровья.

Под прицел гиперактивной иммунной системы попадают не только аллергены и собственные клетки организма, но и некоторые представители микрофлоры, как, по всей видимости, происходит в случае вездесущей «болезни цивилизации» — угревой сыпи. В научных целях мне довелось побывать в некоторых изолированных уголках нашей планеты. Я провела много времени вдали от Лондона — в таких местах, где природа, климат и культура не имеют ничего общего с нашей влажной и прохладной средой. Например, в джунглях, где люди охотятся на поссума или канчиля, когда хотят пообедать. В пустынях, где самое быстрое средство передвижения — верблюд. В деревенских общинах, где целые дома плавают на плотах в море. В каждом из этих мест жизнь совершенно не похожа на нашу. Пищу там ловят, убивают и едят, так что людям не нужны ни супермаркеты, ни упаковка. Ночью воцаряется полная темнота, нарушаемая разве что пламенем масляного светильника или костра. Болезни там несут вполне реальную угрозу жизни. В таких местах спящему ребенку может выклевать глаз курица. Там авария на рабочем месте — это падение дерева во время сбора дикого меда. Там если нет дождя, то нет и ужина. Самое главное — люди едят то, что сами могут поймать или вырастить, а о здоровье заботятся при помощи трав и молитв.

Чего точно не увидишь ни в высокогорьях Папуа — Новой Гвинеи, в десятках километров от ближайшей дороги, ни в приморских стойбищах на индонезийском острове Сулавеси, — так это людей, обезображенных акне, то есть угрями. Прыщей там не увидишь даже у подростков. Однако в Австралии, Европе, Америке и Японии акне есть у всех. Я почти не преувеличиваю, говоря «у всех», потому что это очень близко к истине. Более 90 % людей, живущих в развитых странах, в тот или иной период жизни страдают от прыщей или угрей. Хуже всего приходится подросткам, но в последние несколько десятилетий эта напасть распространилась и на другие возрастные категории. Теперь угри продолжают преследовать и взрослых людей — особенно женщин — и после двадцати, и после тридцати лет, а иногда и дольше. Примерно 40 % женщин в возрасте от 25 до 40 лет в той или иной степени страдают от акне, притом что многие из них избежали этой напасти в переходном возрасте. По поводу угрей к дерматологам обращаются гораздо чаще, чем по поводу других кожных заболеваний. Как и в случае с сенной лихорадкой, мы привыкли воспринимать угри, особенно у подростков, как нечто неизбежное. Однако если бы это действительно было так, разве от угрей не страдали бы и жители территорий, не затронутых промышленной цивилизацией?

Если немного задуматься, может показаться нелепым, что угревая сыпь преследует такое множество людей. Но еще более странно то, что почти никто не пытался выяснить причины этой — если называть вещи своими именами — эпидемии, несмотря на неумолимый рост числа заболевших — особенно среди взрослых, уже успевших забыть о проблемах полового созревания. Более полувека нам давали одни и те же объяснения: чрезмерная активность «мужских» гормонов, избыточное количество кожного сала и неистовая бактерия Propionibacterium acnes в сумме вызывают уродливую иммунную реакцию, выражающуюся в покраснении, воспалении и появлении гнойников (содержимое которых — не что иное, как лимфа с массой мертвых лейкоцитов). Однако при внимательном рассмотрении все это кажется бессмыслицей. Ведь у женщин, имеющих повышенный уровень андрогенов — мужских гормонов, которые обычно обвиняют в возникновении акне, — вовсе не наблюдается более тяжелых форм угревой сыпи. А мужчины, у которых, как им и положено, уровень андрогенов гораздо выше, страдают от угрей меньше, чем женщины.

Так что же происходит? Новые данные говорят о том, что долгое время мы смотрели не в ту сторону. Идее о том, что угревую сыпь вызывает бактерия P. acnes, уже несколько десятков лет, и ее происхождение очевидно. Хотите узнать, отчего у вас прыщи? Загляните внутрь прыща и посмотрите, какие там скопились микробы. И неважно, что ровно те же бактерии живут и на здоровых участках кожи людей, страдающих акне, и на коже людей, у которых вовсе нет угрей. И неважно, что внутри некоторых гнойничков нет P. acnes. Концентрация P. acnes вообще никак не связана со степенью поражения акне, да и уровень содержания кожного сала и мужских гормонов никак не влияет на появление угрей.

После приема антибиотиков — как в виде мази, наносимой прямо на лицо, так и в виде таблеток, — часто наступает улучшение, и долгое время это, казалось бы, подтверждало (да и сейчас подтверждает) вину P. acnes. Антибиотики прописывают для лечения угрей чаще любых других средств, и многие люди «сидят» на них долгие месяцы, а то и годы. Но антибиотики воздействуют не только на бактерии, живущие на коже. Их действие распространяется и на те бактерии, что живут в кишечнике. Мы уже знаем, что антибиотики меняют поведение иммунной системы. Может быть, именно в этом и кроется истинный механизм их воздействия на акне?

Выясняется, что P. acnes вовсе не играет решающей роли в появлении угрей. Какова роль этой кожной бактерии, все еще остается предметом споров, зато появляются новые идеи относительно участия иммунной системы в развитии этого современного заболевания. Кожа людей, страдающих от акне, содержит большее количество иммунных клеток, причем даже на внешне здоровых участках. Похоже, что акне — это очередное проявление хронического воспаления. Некоторые даже предполагают, что иммунная система становится гиперчувствительной к P. acnes и, возможно, другим кожным микробам, и начинает воспринимать их не как друзей, а как врагов.

То же самое наблюдается при воспалительных болезнях кишечника (ВБК) — болезни Крона и язвенном колите. Возможно, из-за нарушения нормального состава микрофлоры иммунные клетки кишечника как бы теряют привычное уважение к добропорядочным жителям кишечной колонии. Может быть, это происходит потому, что регуляторные Т-клетки, оказывающие успокоительное действие, перестают контролировать более агрессивных солдат иммунных войск. И вместо того чтобы относиться к полезным микробам терпимо и доброжелательно, начинают нападать на них. Это уже не аутоиммунитет — реакция, направленная на себя же, — а коиммунитет — иммунная атака на микробов-комменсалистов (то есть «сотрапезников»), которые обычно состоят во взаимовыгодных отношениях с организмом.

То обстоятельство, что больные ВБК гораздо чаще, чем здоровые люди, бывают предрасположены к развитию колоректального рака (то есть рака толстой и прямой кишки), явно указывает на тесную связь между дисбактериозом и общим состоянием здоровья. Давно известно, что некоторые инфекции благоприятствуют развитию рака. Например, за большинством случаев цервикального рака стоит человеческий папилломавирус (ЧПВ), а бактерия Helicobacter pylori, которая вызывает язву желудка, также способна провоцировать рак желудка. Дисбактериоз, сопутствующий ВБК, по-видимому, является дополнительным фактором риска. Вызываемое им воспаление повреждает ДНК человеческих клеток, выстилающих стенки кишечника, из-за чего образуются опухоли.

Микрофлора участвует в развитии рака не только в пределах пищеварительной системы. Поскольку дисбактериоз может вызывать «течь» в стенках кишечника и воспаление, причиной рака других органов тоже может стать нездоровая микрофлора. Самый яркий пример — рак печени. Чтобы выяснить, какое отношение к раку имеют ожирение и рацион, содержащий большое количество жира, ученые провели эксперимент на худых и тучных мышах, введя им канцерогенные вещества. Худые мыши по большей части сопротивлялись раку, зато у трети жирных мышей развился рак печени. Не вполне понимая, каким образом жирная диета способна спровоцировать рак за пределами кишечника, исследователи сравнили состав крови у этих групп мышей. У тучных мышей наблюдалось более высокое содержание вредного вещества — так называемой дезоксихолевой кислоты (ДХК), которая, как известно, повреждает ДНК здоровых клеток.

Разрушающая печень ДХК образуется из желчных кислот — веществ, которые вырабатываются для переваривания пищевых жиров, но лишь при наличии особой группы микробов, относящихся к роду клостридий. У тучных мышей в кишечнике было значительно больше клостридий, чем у худых, поэтому тучные мыши подвергались большему риску заболеть раком печени. Подавление клостридий у тучных мышей при помощи антибиотиков снижало вероятность развития рака.

Все знают, что курение и употребление алкоголя способствуют развитию рака, однако куда менее известно, что риск заболевания раком повышается при избыточном весе. По некоторым данным, среди умерших от рака мужчин около 14 % имели лишний вес, а для женщин этот показатель еще выше — 20 %. Считается, что многие случаи заболеваний раком груди, матки, толстой кишки и почек связаны с излишней полнотой, и часть вины лежит на «тучной» микрофлоре.

Величайший парадокс в здравоохранении состоит в том, что в XXI веке, когда над свирепыми инфекционными болезнями давно одержана победа, для того чтобы оставаться здоровыми, нам нужно иметь не меньше, а больше микробов. Пора переходить от гипотезы гигиены к гипотезе «старых друзей»: мы страдаем не от недостатка инфекций, а от недостатка полезных микробов, которые тренируют и успокаивают иммунную систему, пока она находится на стадии развития.

В первой главе я задавала вопрос: может ли существовать какая-то связь между, казалось бы, совершенно разными болезнями XXI века — между ожирением и аллергиями, между аутоиммунными болезнями и психическими расстройствами? Ответ — да, это скрытая сила, стоящая за всеми перечисленными болезнями, а именно — воспаление. Наша иммунная система, вместо того чтобы почивать на лаврах, торжествуя победу над инфекционными болезнями, развивает гораздо более бурную деятельность, чем прежде. Она оказалась перед лицом бесконечной войны не потому, что ее атакуют враги, а потому, что, с одной стороны, у нее испортились отношения с микробами, которые должны быть нашими союзниками, а с другой — мы лишились миротворческих сил, которыми раньше эти микробы командовали.

Поэтому, если вы действительно хотите укрепить, а точнее — нормализовать свою иммунную систему, то завязывайте с дорогими «чудо-ягодами» и «особыми» соками. В первую очередь позаботьтесь о своей микрофлоре: остальное придет само.

Глава 5

Война микробов

В 2005 году Джереми Николсон, профессор биохимии из Имперского колледжа Лондона, высказал предположение, что в эпидемии ожирения повинны антибиотики. Ранние эксперименты Фредрика Бекхеда, показавшие огромную роль микрофлоры в извлечении энергии из пищи и запасании ее впрок, раскрыли ученым глаза: они поняли, что набором веса, возможно, управляют микробы. Если кишечные микробы способны заставить толстеть мышей, то, может быть, причина человеческого ожирения — в том, что прием антибиотиков меняет состав микробных сообществ?

Хотя настоящая эпидемия ожирения началась лишь в 1980-е годы, ее истоки уходят еще в 1950-е. Николсон сопоставил два факта: в 1944 году были разрешены для массового применения антибиотики, а уже через несколько лет резко возросло число людей, страдающих ожирением. Он задумался, было ли это простым совпадением. Его подозрения основывались не на одной только хронологической близости этих событий. Николсон знал, что фермеры давно используют антибиотики для повышения живого веса скота и птицы.

В конце 1940-х годов в США ученые случайно сделали открытие: оказалось, если давать курам антибиотики, прирост их живого веса увеличивается на 50 %. Времена тогда были трудные, и население Америки, все активнее перебиравшееся в большие города, устало от дороговизны жизни. Людям надоело отказывать себе во всем, и в послевоенном списке самых желанных товаров одно из первых мест занимало дешевое мясо. Воздействие антибиотиков на рост цыплят сочли чуть ли не чудом, и это «чудо» пришлось как нельзя кстати. Фермеры радостно потирали руки, когда обнаружили, что свиньи, овцы и индейки реагируют на маленькие ежедневные дозы препарата точно так же, как куры, — значительным увеличением массы тела.

Никто не представлял себе, каким образом эти препараты провоцируют рост и каковы последствия этого явления, однако еды недоставало, а цены кусались. Повышение продуктивности оказалось просто фантастическим по отношению к грошовым тратам на «куриный корм». С тех самых пор так называемая «субтерапевтическая терапия» антибиотиками стала важной составляющей животноводства. Имеются лишь приблизительные оценки, но, возможно, до 70 % производимых в Америке антибиотиков идет на корм домашнему скоту. Дополнительное преимущество — а оно заключалось в том, что стало можно содержать больше животных в более тесных загонах, не опасаясь, что они перемрут от инфекций, — еще сильнее подстегивало применение антибиотиков. Если бы не эти искусственные стимуляторы роста, то для того, чтобы получить равное количество мяса, США требовалось бы ежегодно выращивать дополнительно 452 миллиона кур, 23 миллиона голов рогатого скота и 12 миллионов свиней.

Николсону не давала покоя мысль: если антибиотики заставляют набирать вес сельскохозяйственных животных, то не действуют ли они точно так же и на нас? Человеческая пищеварительная система не слишком сильно отличается от пищеварительной системы свиньи. И свиньи, и люди всеядны, имеют простой (однокамерный) желудок и большую толстую кишку, заселенную микробами, которые живут за счет остатков пищи, уже прошедшей процесс переваривания в тонкой кишке. Антибиотики увеличивают прирост массы поросенка приблизительно на 10 % в сутки. Для фермеров это означает, что свинья будет готова к забою в среднем на два-три дня раньше, — а когда речь идет о тысячах голов, это сулит немалую прибыль. Разве нас, людей, оказавшихся столь охочими до антибиотиков, тоже откармливают на убой?!

Многие люди, сражающиеся с лишним весом, больше всего на свете хотят стать стройными, но все равно не могут похудеть, как бы ни мечтали. Это желание настолько сильно, что участники одного исследования, проведенного среди болезненно тучных пациентов, которым удалось значительно похудеть, признавались, что скорее согласились бы лишиться ноги, ослепнуть или оглохнуть, чем набрать прежний вес. Каждый из 47 опрошенных сказал, что предпочел бы быть худощавым бедняком, чем толстым мультимиллионером.

Если люди так отчаянно хотят быть стройными, то почему же так легко растолстеть и так трудно похудеть и сохранить нормальный вес? Даже по самым оптимистичным оценкам, лишь 20 % тучных людей на каком-то этапе жизни удается сбросить вес и не поправиться снова в течение года. Люди, которым удалось похудеть, отмечают, что для того, чтобы сохранить стройность, им приходится потреблять гораздо меньше калорий, чем рекомендовано для людей их роста в таблицах диет, разработанных для сохранения веса. Похудение стало такой трудновыполнимой задачей, что некоторые правительственные организации даже сменили тактику: они уже не уговаривают людей сбрасывать лишние килограммы, а советуют хотя бы не набирать новые. К этому призывает и американский лозунг «Поддерживай вес, но не толстей!» (Maintain, Don’t Gain!) Под этим лозунгом во многих компаниях прямо на рабочем месте организуют специальные лекции и консультации, призванные просвещать сотрудников и давать им полезные советы: например, как не набрать вес в традиционные периоды чревоугодия на Рождество и во время других праздников.

Эти факты вполне согласуются с растущим пониманием проблемы: ожирение — это болезнь. Если профессор Никхил Дхурандхар, о котором я рассказывала во второй главе, окажется прав в том, что ожирение — не просто следствие дисбаланса потребляемых и расходуемых калорий, а сложная болезнь, имеющая множество возможных причин, — тогда, вероятно, рано или поздно будет доказано, что важным фактором развития эпидемии являются антибиотики. Это хорошо объяснило бы некоторые весьма необычные данные, связанные с ожирением. Тот факт, что 65 % жителей некоторых развитых стран имеют лишний вес или страдают от ожирения, невольно заставляет нас задуматься о себе. Неужели мы действительно так ленивы, жадны, невежественны и плохо мотивированы, что среди представителей нашего мира большинство составляют люди с лишним весом, а худые остались в меньшинстве? Или, может быть, существуют более глубокие причины массового ожирения, чем мы привыкли думать?

Если выяснится, что эпидемия ожирения в самом деле спровоцирована или подстегнута приемом антибиотиков, человечество не только снимет с себя часть ответственности за избыточный вес, но и сможет создать средство от этой напасти, не прибегая к бесполезным изнурительным диетам.

В 1999 году Энн Миллер, бывшая медсестра родом из Нью-Йорка, скончалась в возрасте 90 лет, хотя могла погибнуть на 57 лет раньше. В 1942 году, когда ей было 33 года, у нее случился выкидыш. Вслед за этим развилась стрептококковая инфекция, и, попав на больничную койку в Коннектикуте, Энн была на волосок от смерти. Температура у нее подскочила до 42 градусов, и врач попросил у родственников разрешения пустить в ход радикальные средства для спасения жизни пациентки.

Врач хотел испытать новый лекарственный препарат, еще не опробованный на пациентах, который, как ему было известно, выпускала фармацевтическая компания в Нью-Джерси. Назывался этот препарат пенициллином. Миллер лежала в горячечном бреду уже целый месяц, когда 14 марта в половине четвертого пополудни ей ввели одну чайную ложку пенициллина — половину тогдашнего мирового запаса. К половине восьмого вечера горячка прекратилась и состояние больной стабилизировалось. Через несколько дней она полностью выздоровела. Энн Миллер стала первым человеком, которому антибиотики спасли жизнь.

За прошедшие годы антибиотики предотвратили смерть многих миллионов людей, начиная с солдат Второй мировой войны, получивших тяжелые ранения после высадки союзных войск в Нормандии в 1944 году. По мере появления все новых рассказов о чудесных исцелениях спрос на препарат повышался. К марту 1945 года производство пенициллина расширилось, и в США уже каждый нуждающийся мог приобрести его в ближайшей аптеке. К 1949 году цены на него упали с 20 долларов за 100 000 единиц до 10 центов. За 65 лет, которые прошли с той поры, появилось еще около 20 разновидностей антибиотиков, и все они по-разному боролись с бактериями. Между 1954 и 2005 годом производство антибиотиков в США выросло с 900 до 23 тысяч тонн в год. В результате эти удивительные лекарства полностью изменили и нашу жизнь, и то, как мы из нее уходим. Их изобретение — один из величайших триумфов человечества, ведь оно предотвратило страдания и смерть людей от самого древнего и заклятого врага. Сейчас трудно себе это представить, но когда-то на эти лекарства смотрели как на настоящее чудодейственное средство. Их применяли лишь в самых серьезных случаях, и они в буквальном смысле спасали жизни.

Теперь же само употребление антибиотиков приобрело характер настоящей пандемии. Готова поспорить: среди жителей развитых стран вы не найдете ни одного взрослого человека, который не принимал антибиотики хотя бы раз в жизни. В Великобритании женщины проходят в течение жизни в среднем 70 курсов приема антибиотиков. Семьдесят! Это как минимум один курс в год. У мужчин — наверное, в силу их врожденного нежелания обращаться к врачам или, может быть, в силу различий между иммунными системами у мужчин и женщин — средний показатель составляет 50. В Европе 40 % людей принимали антибиотики в течение последних 12 месяцев. В Италии, например, эти цифры достигают 57 %, что уравновешивается более низким показателем в Швеции (22 %). Американцы в этом отношении находятся ближе к итальянцам: в каждый момент времени на антибиотиках «сидит» около 2,5 % населения США.

На самом деле трудно найти даже ребенка младше двух лет, который еще не получил свою дозу антибиотиков. Примерно трети детей прописывают антибиотики еще до шести месяцев; к году доля «приобщившихся» возрастает до половины, а к двум годам — до трех четвертей. К 18 годам дети в развитых странах успевают пролечиться антибиотиками в среднем от 10 до 20 раз. Около трети всех антибиотиков, выписываемых врачами, принимают дети. Американская молодежь проходит 900 курсов лечения антибиотиками на каждую тысячу человек ежегодно. Для испанских детей эти цифры еще выше — 1600 курсов на каждую тысячу детей! То есть в среднем выходит по 1,6 курса на ребенка, и такое повторяется каждый год.

Около половины всех случаев, когда врач прописывает антибиотики, приходится на борьбу с ушными инфекциями, которым особенно подвержены маленькие дети. Трубочка, соединяющая ухо с горлом, — та, что как бы «щелкает» от перепадов давления, — у младенцев расположена почти горизонтально, а с возрастом загибается вниз. Это значит, что у младенцев слизь не так легко просачивается в горло и трубочка иногда засоряется. Ушные инфекции вдвое чаще поражают детей, которым дают соску-пустышку, что сейчас практикуется почти повсеместно. Врачи относятся к таким инфекциям серьезно по двум причинам (надо сказать, что они далеко не так серьезны, как принято думать). Во-первых, у детей, перенесших не одну, а несколько инфекций, иногда ухудшается слух, причем как раз в тот период, когда им особенно важно слышать других, чтобы самим научиться говорить; во-вторых, эти инфекции могут натворить много бед, если проникнут глубже и затронут сосцевидный отросток височной кости, расположенный позади уха. Вызываемое бактериями воспаление этого отростка, называемое также мастоидитом, способно нанести непоправимый урон слуху или даже закончиться смертью. Хотя такие ситуации чрезвычайно редки, самого их существования уже достаточно, чтобы многие врачи предпочитали перестраховаться.

Можно с уверенностью сказать, что далеко не всегда прием антибиотиков оправдан. По оценке агентств министерства здравоохранения США — так называемых Центров по контролю и профилактике заболеваний, — в половине случаев, когда в США прописывают антибиотики, их употребление или излишне, или неуместно. Чаще всего рецепты выписывают людям, страдающим простудой или гриппом и отчаявшимся вылечиться, причем врачи идут на это потому, что устают отказывать пациентам в этой жертве. И неважно, что простуда и грипп — это «дело рук» не бактерий, а вирусов, против которых антибиотики бессильны; неважно, что в большинстве случаев простуда проходит сама по себе через несколько дней или недель, не представляя ни малейшей угрозы ни для жизни, ни для каких-либо органов.

Поскольку все более серьезной проблемой становится устойчивость к антибиотикам, на врачей оказывают давление, чтобы они не выписывали рецепты всем подряд без достаточных оснований. Здесь есть над чем работать. В 1998 году в США три четверти всех антибиотиков, прописанных в амбулаториях первичной помощи, предназначались для лечения пяти респираторных болезней: ушных инфекций, синусита (заболевания носовых пазух), фарингита (болезни горла), бронхита и острого респираторного заболевания (ОРЗ). Из 25 миллионов людей, обратившихся к врачу по поводу ОРЗ, 30 % отправились в аптеку за антибиотиками. Что же тут плохого? — возможно, будете удивляться вы, пока не услышите, что лишь 5 % ОРЗ вызывается бактериями. То же относится и к боли в горле; в том же году фарингит был диагностирован у 14 миллионов человек, и 62 % заболевших лечились антибиотиками. Но лишь у 10 % из них имелись бактериальные инфекции. В целом около 55 % всех антибиотиков, прописанных в тот год, были прописаны безосновательно.

Может сложиться впечатление, что именно на врачах, как на «стражах», дающих доступ к фармацевтическим препаратам, лежит вся ответственность за злоупотребление антибиотиками, однако нужно понимать, что чрезвычайно мощным фактором давления является невежество самих пациентов. Согласно исследованию 2009 года, охватившему 27 тысяч человек по всей Европе, 53 % ошибочно полагало, что антибиотики убивают вирусы, а 47 % считало, что они служат эффективным средством против простуды и гриппа, которые вызываются вирусами. Многим врачам страшно отпускать пациентов без рецепта — вдруг потом они явятся снова, но уже с каким-нибудь серьезным осложнением в виде бактериальной инфекции? Поэтому медики склонны выполнять просьбы больных выписать им антибиотики «на всякий случай». Особый ужас на неопытных врачей нагоняют младенцы: малыш может кричать и потому, что его не берут на руки, и потому, что у него что-то болит. А лежать подозрительно тихо и неподвижно он может и потому, что ему дали слишком большую дозу успокоительного (вроде калпола), и потому, что серьезно болен. Береженого бог бережет — рассуждает молодой врач и перестраховывается. Но стоит ли так поступать?

В некоторых случаях — стоит. Например, инфекции дыхательных путей довольно часто на поверку оказываются пневмонией, особенно у пожилых людей. На одного пожилого человека с симптомами, которые явно требуют приема антибиотиков для подавления пневмонии, приходится сорок человек, которым это же средство прописывают «для порядка», оно не приносит никакой пользы. В случае многих других заболеваний на одного человека, которому действительно требуются антибиотики, приходится гораздо большее число людей, получающих их без нужды, просто «за компанию». Около 4000 людей с больным горлом и ОРЗ получают рецепты на антибиотики без достаточного основания: лишь одному из них они действительно помогают избежать осложнения болезни. Для детей с ушными инфекциями риск осложнений еще ниже. Подсчитано, что для предупреждения одного случая мастоидита лечение антибиотиками прописывают 50 тысячам детей. При этом у большинства детей, все-таки заболевших мастоидитом, выздоровление протекает гладко, а вероятность смертельного исхода составляет одну десятимиллионную. А вот резистентность (устойчивость) к антибиотикам, которая обязательно разовьется у всех этих десятков тысяч детей в результате лечения антибиотиками, представляет собой гораздо более серьезную опасность для общественного здоровья, чем мизерный риск получить серьезное осложнение.

Совершенно очевидно, что жители развитых стран принимают огромное количество антибиотиков, и в большинстве случаев — абсолютно напрасно. О контрасте с употреблением этих лекарств в развивающихся странах, где инфекционные болезни по-прежнему довольно распространены, а антибиотики в прямом смысле помогают спасти жизнь, говорилось на радио Би-би-си-4 в интервью с Крисом Батлером — практикующим семейным доктором, а также профессором первичной медицинской помощи при Кардиффском университете в Уэльсе. Вот что он сказал:

Я приехал работать в Великобританию из большой сельской больницы в ЮАР, где невероятно высокий уровень инфекционных заболеваний: туда в огромных количествах поступали люди с пневмонией и менингитом, хотя в остальном совершенно здоровые. Они были при смерти, но если мы успевали вовремя дать им нужный антибиотик, то многие уже через несколько дней выздоравливали и покидали больницу. Можно смело сказать, что при помощи антибиотиков мы творили чудеса: заставляли мертвецов вставать и ходить. Потом я приехал в Великобританию и начал работать терапевтом. И что же? Здесь мы, терапевты, прописываем тот же антибиотик, который спас столько жизней в ЮАР, для лечения пустякового насморка у детей!

Но почему же нельзя принимать антибиотики вот так, на всякий случай? Какой вред они причиняют? Батлер беспокоился по поводу употребления спасительных для жизни антибиотиков при лечении легких недомоганий главным образом из-за того, что у пациентов (точнее, у их микрофлоры, включая условно-патогенную) впоследствии развивается устойчивость к антибиотикам. Подобно многим другим ученым и врачам, он предсказывает, что вскоре мы вступим в постантибиотическую эпоху, которая будет очень похожа на эпоху доантибиотическую, когда хирургические операции были сопряжены с высоким риском для жизни, а несерьезные порезы или царапины могли привести к смерти. Предсказания такого рода делались с того момента, как появились сами антибиотики. Сэр Александр Флеминг, открывший пенициллин, неоднократно утверждал, что если это средство использовать в слишком малых дозах, или в течение слишком короткого периода, или без достаточных оснований, то у пациента может возникнуть антибиотическая устойчивость.

Он был прав. Подвергаясь атакам раз за разом, бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам. Первые устойчивые к пенициллину бактерии были обнаружены уже через несколько лет после появления и применения пенициллина. Все очень просто: погибают в основном «среднестатистические» бактерии, а выживают те, что имеют какую-то случайную мутацию, которая и делает их живучими. Затем эти устойчивые бактерии размножаются — и все их потомство оказывается неуязвимым для антибиотика. В 1950-е годы распространенная бактерия золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) приобрела устойчивость к пенициллину. У некоторых представителей этого вида имелся ген, вырабатывавший особый фермент — пенициллиназу, которая расщепляет пенициллин, делая его бессильным. Поскольку бактерии, не имевшие этого гена, оказались уничтожены, вся популяция сделалась нечувствительной к пенициллину.

В 1959 году для лечения инфекций, возбуждаемых устойчивым к пенициллину золотистым стафилококком, в Великобритании был разработан новый антибиотик — метициллин. Однако уже через три месяца в больнице в Кеттеринге появился новый штамм золотистого стафилококка. Поскольку он был устойчив не только к пенициллину, но и к метициллину, его назвали страшной аббревиатурой МРЗС, которая расшифровывается как «метициллин-резистентный золотистый стафилококк». МРЗС ежегодно убивает десятки или даже сотни тысяч человек, и это не единственная бактерия, устойчивая к антибиотикам.

Последствия пагубны не только для общества в целом, но и для каждого конкретного человека: «Уже известно, что мы больше всего подвергаемся риску подцепить неизлечимую инфекцию, если недавно принимали антибиотики». Вот что говорит Крис Батлер:

Если вы принимали антибиотики, то значительно возрастает вероятность того, что следующая инфекция, которая вас поразит, окажется к ним устойчивой. И это очень плохо, потому что даже распространенные инфекции — например, затрагивающие мочевыводящие пути, — длятся гораздо дольше, если они вызваны устойчивыми организмами. Люди принимают больше дополнительных антибиотиков, это дорого обходится Государственной службе здравоохранения, а у больных проявляются еще более серьезные симптомы. Это вредно не только для будущей восприимчивости бактерий, но и для самих людей, которые принимают лишние антибиотики.

Однако антибиотическая устойчивость, по-видимому, не единственное зло, которое порождается злоупотреблением антибиотиками. Крис Батлер рассказывает и о других напастях — о вредных побочных эффектах. С группой ассистентов он провел масштабное клиническое испытание, изучив пользу антибиотиков для людей, страдающих внезапными приступами кашля.

Нам пришлось пролечить тридцать человек, чтобы увидеть пользу для одного больного — в том смысле, что ему удалось избежать появления нового, более опасного симптома; но в то же время у каждого двадцать первого из прошедших курс лечения наблюдалось ухудшение. Так что, как видите, число людей, получивших пользу для здоровья, более или менее сопоставимо с числом людей, которым лечение антибиотиками нанесло вред.

Вред этот чаще всего проявляется в виде кожной сыпи и диареи.

За 70 лет, прошедших со времени открытия пенициллина, было разработано еще двадцать видов антибиотиков, каждый из которых борется с бактериями по-своему. Они относятся к лекарствам, которые врачи выписывают чаще всего, а ученые между тем продолжают создавать все новые антибиотические препараты для борьбы с постоянно меняющейся угрозой со стороны бактерий. Однако победа над нашим злейшим естественным врагом — бактериями — была одержана в ту пору, когда никто не знал о вреде, который наносят антибиотики одновременно с выполнением своей главной задачи. Эти чрезвычайно сильные препараты уничтожают не только болезнетворные бактерии, но и те бактерии, которые помогают нам сохранять здоровье.

Антибиотики поражают не только какой-то один штамм бактерий. Большинство из них имеет «широкий спектр действия» — иными словами, они убивают сразу множество видов. Для врачей это очень удобно, так как больных можно лечить сразу от нескольких заболеваний, даже не выясняя, какая именно бактерия вызвала данную болезнь. Более строгий подход предполагал бы культивирование и определение конкретного возбудителя, а это процесс медленный, дорогостоящий и порой невозможный. Даже более специализированные антибиотики, имеющие узкий спектр действия, не способны поражать лишь один штамм, являющийся виновником болезни. Под прицелом окажутся и другие бактерии, принадлежащие к тому же виду. Последствия такого массового «бактерицида» оказались куда серьезнее и пагубнее, чем предполагали их первооткрыватели, включая Александра Флеминга.

Результатом негативного воздействия антибиотиков, — как формирования устойчивости, так и побочных действий, — стала тяжелая инфекция, возбуждаемая одной из клостридий — Clostridium difficile, или, сокращенно, C. diff. В 1999 году эта бактерия наделала много шуму в Великобритании, унеся жизни 500 человек, многие из которых незадолго до заражения лечились антибиотиками. В 2007 году та же инфекция погубила еще 4000 человек.

Смерть от этой болезни ужасна. Бактерия C. diff поселяется в кишечнике и выделяет токсин, который вызывает мучительную, зловонную диарею. За поносом следуют обезвоживание, ужасная боль в животе и быстрая потеря веса. Даже если у жертвы C. diff не наступает почечной недостаточности, ее может настичь токсический мегаколон. Само название «мегаколон» говорит за себя: избыточные газы, образующиеся в толстой кишке, заставляют ее вспучиваться и непомерно увеличиваться. Как это бывает и при аппендиците, существует риск разрыва, только в данном случае последствия не просто опасны, а смертельны. Если в стерильную среду брюшной полости прорываются каловые массы с бактериями всех мастей, то шансов на выживание практически не остается.

Рост заболеваемости инфекцией C. diff и числа смертельных исходов у ее жертв отчасти происходит по причине повышения устойчивости бактерии к антибиотикам. В 1990-е годы у вида C. diff появился опасный новый штамм, который все чаще и чаще встречался в больницах. Он отличался большей резистентностью и большей токсичностью. Но есть и другой, скрытый нюанс, который проливает свет на самые страшные последствия нашего злоупотребления антибиотиками. C. diff живет в кишечнике некоторых людей и не причиняет им особого вреда (хотя и пользы тоже не приносит). Однако стоит дать ей хоть малейший шанс — и C. diff сразу проявляет свою грозную природу. Такой шанс ей дают антибиотики. В нормальных условиях, когда кишечник заселен здоровой и сбалансированной микрофлорой, эта микрофлора держит C. diff «в черном теле», выталкивая ее вон или загоняя в такие уголки, где она не может натворить бед. А вот после приема антибиотиков, особенно «широкого спектра действия», равновесие микрофлоры нарушается, и тогда C. diff начинает бесчинствовать.

Если антибиотики могут способствовать процветанию C. diff, то возникает вопрос: меняют ли антибиотики остальную микрофлору? И если да, то как долго длится этот эффект? Большинство людей наверняка знает по себе, что курс лечения антибиотиками часто сопровождается вздутием живота и поносом. Это наиболее частый побочный эффект приема антибиотиков, и, разумеется, он вызван нарушением привычного равновесия микрофлоры, то есть дисбактериозом. Обычно эти сиптомы проходят через несколько дней после окончания курса лечения. Но какие же микробы остаются в организме? И восстанавливается ли потом их нормальный естественный баланс?

В 2007 году этим вопросом задалась группа исследователей в Швеции. Особенно их интересовало, что происходит с бактероидами, поскольку именно они специализируются на переваривании углеводов, поступающих из растительной пищи, и, как я говорила во второй главе, играют важную роль в обмене веществ у человека. Исследователи разделили группу здоровых добровольцев на две подгруппы: одной из них в течение семи дней давали антибиотик клиндамицин, а второй не давали ничего. Кишечные микробы людей, принимавших клиндамицин, подверглись сильному воздействию сразу после начала приема препарата. В частности, резко уменьшилось разнообразие бактероидов. Микрофлора участников эксперимента из обеих подгрупп изучалась каждые несколько месяцев, однако к концу срока исследования численность и состав бактероидов у тех людей, которые принимали клиндамицин, так и не вернулись к прежнему состоянию, хотя с начала приема антибиотика прошло уже два года.

Всего пять дней приема ципрофлоксацина — антибиотика широкого спектра действия, который применяется для лечения инфекций мочевыводящих путей и синусита, — производят примерно тот же эффект. Он оказывает быстрое и глубокое воздействие на микрофлору, меняя состав видов внутри кишечника всего за три дня. Разнообразие бактерий резко уменьшается, и изменяется численность примерно трети групп, имеющихся в организме. Последствия этого сдвига сохраняются много недель, и некоторым видам так и не удается восстановиться. Для младенцев антибиотики чреваты еще более серьезными последствиями. Одно исследование, целью которого было изучение изменений микрофлоры у младенцев показало, что после курса лечения антибиотиками у одного из малышей практически не осталось бактерий: исследователям так и не удалось обнаружить никаких следов ДНК, принадлежащей микрофлоре.

Долговременное воздействие на кишечных симбионтов отмечалось как минимум для полудюжины наиболее распространенных антибиотиков, причем каждый из них менял состав микрофлоры на свой лад. Даже самый короткий курс лечения и самые малые дозы оказывают воздействие, которое длится гораздо дольше, чем изначальное болезненное состояние. Может быть, в этом нет ничего страшного? Не все перемены обязательно к худшему. Однако вспомните о стремительном распространении болезней XXI века: диабета 1-го типа и рассеянного склероза — в 1950-х, аллергий и аутизма — в конце 1940-х. В эпидемии ожирения винили супермаркеты с самообслуживанием и тому подобные радости «анонимного потребления», избавляющие покупателя от чувства вины. Но когда все это появилось? В тех же 1940-х и 1950-х годах. Это совпадает по времени с другим важным событием: именно тогда из объятий смерти в последний момент была вырвана Энн Миллер. Или, точнее, начало эпидемии можно соотнести с днем высадки американского десанта в Нормандии в 1944 году, когда антибиотики стали доступны в больших количествах.

За применением антибиотиков для солдат в тот исторический день последовал их массовый выпуск для населения. Главным злом, с которым они боролись, был сифилис: в ту пору в разные периоды жизни им болело около 15 % взрослых людей. Вскоре производство антибиотиков стало дешевым и врачи начали выписывать их все чаще. Бесспорным фаворитом оставался пенициллин, но в течение десятилетия было разработано еще пять антибиотиков, направленных на уничтожение различных болезнетворных бактерий.

В случае некоторых болезней XXI века небольшая пауза между 1944 годом и началом их распространения может показаться хронологической нестыковкой. Однако такая задержка вполне объяснима. Потребовалось некоторое время на то, чтобы антибиотики вошли в массовый обиход, чтобы ученые разработали новые виды антибиотиков, чтобы подросли дети, чей организм уже подвергся действию этих препаратов, и чтобы хронические болезни успели пройти свой путь развития. К тому же требуется время, чтобы четко проследить влияние антибиотиков на примере населения разных стран и континентов. Даже если появление антибиотиков в каком-то смысле сказалось на нынешнем состоянии нашего здоровья уже в 1944 году, то лишь в 1950-е годы стало возможным увидеть первые последствия их употребления.

Однако не будем забегать вперед. Как заметил бы любой ученый, корреляция — это далеко не всегда причина и следствие. Возможно, появление антибиотиков — такое же неправдоподобное объяснение для роста хронических заболеваний, как и появление магазинов самообслуживания, с которыми покупатели познакомились в 1940-е годы. Совпадения по времени разных событий, хоть и служат ценными подсказками, далеко не всегда подразумевают наличие причинно-следственных связей. Один юмористический сайт, посвященный разным сомнительным совпадениям, указывает на подозрительно тесную взаимосвязь между потреблением сыра на душу населения в США и числом людей, которые ежегодно умирают, запутавшись во сне в простынях. Если не рассматривать версию о кошмарах, вызванных употреблением сыра, то следует признать: крайне маловероятно, что к смерти от удушения приводит именно сыр или что смерть одних людей от удушения простынями заставляет других людей есть больше сыра.

Для выявления истинной причинно-следственной связи необходимы две вещи. Во-первых, нужны неопровержимые данные о том, что такая связь действительно существует. Верно ли то, что прием антибиотиков влечет за собой риск развития болезней XXI века? Во-вторых, нужно понимать механизм, при помощи которого первое вызывает второе. Как именно прием антибиотиков приводит к аллергиям, аутоиммунным болезням или ожирению? Гипотеза о том, что антибиотики могут влиять на микрофлору и менять ее состав, что, в свой черед, нарушает обмен веществ (при ожирении), развитие мозга (при аутизме) и работу иммунной системы (при аллергиях и аутоиммунных болезнях), нуждается в более веских доказательствах, чем простое хронологическое совпадение.

Совершенно независимо от сведений о влиянии антибиотиков на прирост массы тела у домашнего скота и птицы еще в 1950-е годы стало известно, что антибиотики могут вызывать набор веса у людей. В ту пору — еще до начала эпидемии ожирения — антибиотики действительно назначали пациентам с дефицитом массы тела. Некоторые врачи-новаторы, знавшие о недавно обнаруженном воздействии антибиотиков на рост домашнего скота, попытались использовать этот эффект для лечения недоношенных или истощенных детей. Для новорожденных результаты оказались поразительными: они начинали быстро набирать вес, и это, по-видимому, часто спасало их от летального исхода. Однако, оглядываясь назад с учетом сегодняшних проблем, связанных с лишним весом, можно сказать: уже тогда подобные эксперименты должны были стать первым тревожным звонком.

Но медики продолжали экспериментировать. В 1953 году на новобранцах, поступивших на службу во флот, был испробован антибиотик ауреомицин — с целью выяснить, может ли он применяться как профилактическое средство против стрептококковых инфекций. То, что при этом точно фиксировали рост и вес каждого юноши, объяснялось обычной армейской дотошностью, однако именно этот педантизм позволил сделать удивительное наблюдение. Новобранцы, принимавшие антибиотики, прибавляли в весе значительно больше, чем те, кому давали плацебо в идентичной упаковке. И снова, как и в случае с младенцами, неожиданное побочное действие антибиотиков было отмечено исключительно с точки зрения потенциальной пользы для здоровья: никто не увидел в этом тревожного сигнала грядущей беды.

Теперь, когда эпидемия ожирения в самом разгаре и мы по-новому оцениваем гостей-микробов, собравшихся на званый обед у нас в животе, те давние эксперименты проливают иной свет на роль антибиотиков в увеличении массы тела. Можно только удивляться такому непростительному промаху: как можно было не заметить столь очевидного воздействия на организм животных и людей! Зная нынешний масштаб бедствия, трудно не упрекнуть наших предшественников в слепоте. Ведь они уже знали, что от антибиотиков толстеют: фермеры скармливали их скоту, чтобы тот быстрее жирел, а врачи добавляли их в рацион ослабленных и истощенных детей, нуждавшихся в усиленном питании. И что же? Они не учли этот важный побочный эффект и не сумели предотвратить глобальную катастрофу для человеческого здоровья.

Открытия Бекхеда, Тернбау и других ученых, о которых я уже рассказывала во второй главе и которые увязывались с предсказанием Николсона, позволили по-новому взглянуть на эту давно известную взаимосвязь. Ясно, что микрофлора играет большую роль в наборе веса, но верно ли утверждение, что антибиотики как бы «переключают» микробное сообщество, превращая его из «тощего» в «тучное»?

Ответить на этот вопрос не так просто: едва ли этично назначать большое количество антибиотиков здоровым людям просто для того, чтобы проверить, наберут ли они вес. Поэтому ученым приходится полагаться на естественные опыты, и иногда — на лабораторных мышей. Французские исследователи из Марселя воспользовались случаем проверить теорию Джереми Николсона на примере взрослых, страдающих опасной инфекцией сердечных клапанов. Для выздоровления этим пациентам требовались большие дозы антибиотиков, а значит, имелась отличная возможность заодно проверить, наберут ли они лишний вес. В течение года после начала приема антибиотика исследователи сравнивали изменения индекса массы тела с аналогичными показателями группы здоровых людей, не принимавших антибиотики. По сравнению со здоровыми больные заметно больше прибавляли в весе, однако это происходило только с теми пациентами, кто принимал особое сочетание препаратов: ванкомицин + гентамицин. Пациентов, получавших другие виды антибиотиков, эта напасть миновала: они полнели ничуть не больше, чем здоровые люди.

Изучение микрофлоры людей из двух этих групп должно было показать, виноват ли в наборе веса какой-то конкретный вид бактерий. И действительно, ученые обнаружили, что в кишечнике пациентов, принимавших ванкомицин, в заметно большем количестве содержится один вид — молочнокислая бактерия Lactobacillus reuteri (представитель типа фирмикутов). Эта бактерия устойчива к ванкомицину, а это значит, что, пока остальные виды становятся жертвами антибиотика, она начинает размножаться, как сорняк. Так, вмешавшись в извечную войну микробов, антибиотики предоставили несправедливое преимущество нашему врагу. Но этого мало: лактобацилла реутери выделяет еще и собственные антибактериальные вещества. Эти вещества, называемые бактериоцинами, мешают восстановлению популяций других бактерий, помогая L. reuteri сохранять доминирующее положение в кишечнике. А ведь лактобациллы вроде L. reuteri уже не одно десятилетие скармливали домашнему скоту: помимо прочего, они заставляют животных быстрее расти и жиреть.

Еще одним источником бесценной информации стала датская статистика. Ученые изучили данные о здоровье почти 30 тысяч пар мать — дитя и выяснили, что прием антибиотиков по-разному сказывается на детях в зависимости от веса матерей. Если антибиотики принимали дети худых мам, то это повышало их риск располнеть в будущем. Если их принимали дети полных матерей, эффект оказывался ровно противоположным: в их случае антибиотики снижали риск ожирения. Трудно в точности установить, почему антибиотики оказывали противоположное воздействие на этих детей, но логично предположить, что они, по всей видимости, «корректируют» микрофлору, типичную для полных людей, с одной стороны, и нарушают равновесие микрофлоры, типичной для худых, с другой. В ходе еще одного исследования выяснилось, что 40 % полных детей принимали антибиотики в течение первых шести месяцев жизни, тогда как среди детей с нормальным весом антибиотики в младенчестве получали только 13 %.

При всей убедительности этих данных они еще не доказывают, что антибиотики способствуют набору веса или что он происходит вследствие изменения микрофлоры, а не в результате прямого воздействия самих антибиотиков. Группа ученых из Нью-Йоркского университета под руководством Мартина Блейзера — специалиста по инфекционным болезням и руководителя проекта «Микробиом человека» — решила выяснить во всех подробностях, как именно антибиотики влияют на микрофлору и обмен веществ. В 2012 году они доказали, что малые дозы антибиотика нарушают у молодых мышей состав микрофлоры, изменяют их метаболические гормоны и увеличивают жировую массу, хотя это не приводит к росту общей массы тела. Ученые предположили, что важную роль играет возраст и что если давать антибиотики совсем молодым мышам, то эффект, возможно, будет сильнее. Эпидемиологические исследования, проводившиеся на людях, показали, что у детей, которым давали антибиотики в течение первых шести месяцев жизни, впоследствии было больше шансов набрать лишний вес, чем у тех, чей организм не был знаком с антибиотиками до года. То же относится и к домашним животным: чтобы добиться наиболее эффективного роста массы тела, важно «подсадить» молодняк на антибиотики как можно раньше.

В другой серии экспериментов Блейзер и его коллеги вводили малые дозы пенициллина беременным мышам незадолго до рождения мышат, а затем давали им препарат во время вскармливания потомства. Как и ожидалось, самцы, получавшие пенициллин от матери в период вскармливания, росли гораздо быстрее контрольных особей. Выросшие на пенициллине мыши — и самцы, и самки — были заметно крупнее и имели больше жировой массы, чем мыши, не получавшие антибиотик.

Ученым захотелось узнать, что произойдет, если мыши будут не только получать малые дозы пенициллина, но и перейдут на рацион с повышенным содержанием жиров. У самок, находившихся на нормальной диете, к 30-недельному возрасту масса жира в их маленьком тельце составляла 3 г, независимо от того, получали они пенициллин или нет. У таких же самок из группы, переведенной на жирную диету, масса жира доходила до 5 г: сами мыши при этом не становились тяжелее, просто у них повышалась масса жира и уменьшалась масса «тощей» части тела. Но у самок из третьей группы, получавшей в дополнение к жирному рациону малые дозы пенициллина, масса жира достигала уже 10 г. Пенициллин каким-то образом усугублял последствия нездоровой диеты, заставляя мышиный организм откладывать из съеденной пищи больше калорий про запас.

На самцах мышей нездоровая диета сказывалась еще сильнее: у них масса жира составляла 5 г при нормальной диете (с пенициллином или без него) и целых 13 г при диете с повышенным содержанием жира. Сочетание жирной диеты с малыми дозами пенициллина способствовало отложению жира: у таких самцов масса жира доходила до 17 г. Было очевидно, что сама по себе жирная диета вызывает ожирение у мышей, однако антибиотики его усугубляют.

Пересадка безмикробным мышам представителей измененного сообщества микробов, сформировавшегося под действием малых доз антибиотика, вызывала у них те же перемены в массе жира; это указывало на то, что к быстрому набору веса у мышей приводит именно изменение в составе микрофлоры, а не антибиотики сами по себе. Беспокоило вот что: даже если после прекращения приема антибиотиков прежняя микрофлора восстанавливалась, метаболические эффекты воздействия пенициллина по-прежнему сохранялись. Пенициллин относится к антибиотикам, которые чаще всего прописывают детям, и, если можно о чем-то судить по мышам, прием этого препарата на раннем этапе жизни способен надолго изменить обмен веществ.

Пока еще рано утверждать, что антибиотики способны вызывать ожирение, и неизвестно, какие из них можно в этом обвинить. И все же, учитывая нынешний масштаб эпидемии ожирения, поиск иной, более глубокой причины такой напасти, нежели просто человеческая жадность и лень, должен предостеречь нас от злоупотребления этими чрезвычайно ценными и сложными препаратами. Мартин Блейзер замечает: от 30 до 50 % американок принимает антибиотики во время беременности или родов в плановом порядке, и по большей части это разновидности пенициллина вроде тех, что получали его подопытные мыши. Хотя можно не сомневаться, что во многих случаях прием пенициллина является обоснованным, все равно важно, чтобы мы регулярно пересматривали плюсы и минусы такой практики по мере получения новых научных данных.

Что касается домашнего скота, появление сведений о том, что антибиотическая устойчивость передается от животных людям, положило конец использованию антибиотических активаторов роста — во всяком случае, в Европе. С 2006 года в странах Европейского союза фермерам запрещено давать животным антибиотики с целью увеличения их привеса, хотя для лечения, разумеется, применять их разрешено. А вот в США и многих других странах антибиотические активаторы роста продолжают применяться без ограничений. Так что впору задуматься: даже если вам не приходится принимать антибиотики, то как знать, не проникают ли они в организм без вашего ведома — вместе с куском мяса или с молоком, которым вы заливаете зерновые хлопья? Ведь многие антибиотики всасываются в кровь, а значит, проникают и в мышцы, и в молоко животных; некоторые даже способны выдержать термическую обработку и попасть в ваш кишечник вместе с пищей. Больше других повезло жителям развитых стран, где существуют строгие правила, запрещающие фермерам забивать или доить животных, недавно прошедших курс лечения антибиотиками. Во многих странах, где нет таких правил, при выборочных проверках часто обнаруживаются продукты, содержащие остатки антибиотиков в количествах, превышающих безопасный уровень. Вероятность того, что в ваш организм через пищу попадет хотя бы малая доза антибиотика, зависит от вашего места жительства и от того, в каких странах вы побывали.

Прочитав это, веганы, наверное, сочтут себя редкими счастливчиками, однако нельзя сказать, что им эта угроза не страшна. Конечно, овощи не получают антибиотики напрямую. Однако овощные грядки нередко удобряют навозом. А навоз — богатый источник не только питательных, но и лекарственных веществ: около 75 % антибиотиков, которые получают животные, попадает прямиком в их испражнения. Об этом следует помнить тем, кто ратует за использование природных удобрений для выращивания «экологически чистых» овощей и зелени!

В одном литре навоза может содержаться целая доза антибиотика. Использовать такой навоз для удобрения — все равно что рассыпать содержимое одной или двух капсул антибиотика на каждую сотку сельскохозяйственной земли.

Некоторые из антибиотиков сохраняются, даже попадая в почву, и не теряют способности убивать бактерий. Это означает, что с каждой новой порцией удобрений их концентрация в земле возрастает. Антибиотики не представляли бы никакой опасности, если бы так и оставались в почве, но этого не происходит. Вместе с водой вещества всасываются растениями, и остатки антибиотиков попадают в различные овощи и зелень — от сельдерея и кинзы до кукурузы. Конечно, это мизерные количества, если рассматривать по отдельности веточки, стебельки или содержимое одной консервной банки, однако за недели, месяцы и годы эти дозы, накапливаясь, складываются в немалые количества. Существуют правила, запрещающие давать животным антибиотики перед забоем, но не существует правил, регулирующих содержание антибиотиков в навозе, который идет на удобрение полей и грядок. Если у вас на тарелке лежит кусок мяса с гарниром из двух овощных блюд, то вполне возможно, что с мясом все в порядке, а вот овощи содержат сельскохозяйственные антибиотики.

Пока ученые продолжают спорить, являются ли остатки антибиотиков, попадающие в пищу, скрытой причиной эпидемии ожирения, можно точно сказать, что вывод о такой связи напрашивается сам собой. Люди начали заметно толстеть в 1950-е годы, вскоре после того, как антибиотики «шагнули в массы». Однако резкое увеличение числа полных и тучных людей произошло в 1980-е — приблизительно в ту пору, когда началось применение новаторских сверхинтенсивных методов в сельском хозяйстве. На Земле в любой момент времени насчитывается около 19 миллиардов кур и цыплят (почти по три курицы на человека!), и многие из них втиснуты в многоэтажные клетки курятников. Чтобы содержать кур в такой страшной тесноте и при этом не дать им заболеть, необходимы значительные дозы антибиотиков. Специалист по общественному здоровью доктор Ли Райли отмечает, что в 1980-е и 1990-е годы наибольшее число птицефабрик, где выращивание кур целиком зависело от антибиотиков, находилось в юго-восточных штатах Америки — именно там, где возник очаг эпидемии ожирения и где сейчас живут самые тучные американцы.

Если антибиотики несут ответственность за то, что мы толстеем, то в каких еще бедах их можно обвинить? Я уже упоминала о некоторых других патологиях, которые, по-видимому, связаны с дисбиозом кишечника: это аллергии, аутоиммунные болезни и некоторые расстройства психики. Поскольку антибиотики нарушают баланс микрофлоры, любое из названных заболеваний теоретически может быть вызвано этими препаратами.

Помните, в третьей главе я рассказывала об Эллен Болт и ее сыне Эндрю, у которого в раннем детстве развился аутизм? Болт заподозрила, что неожиданный регресс в развитии Эндрю наступил из-за неоднократных курсов лечения антибиотиками, которые малышу прописали против ушной инфекции. Подобно ожирению, аутизм — болезнь, прежде встречавшаяся крайне редко. После 1950-х годов число аутистов неуклонно росло, и сейчас аутизмом страдает каждый 68-й ребенок. Эта болезнь отдает явное предпочтение мальчикам: сейчас почти у 2 % мальчиков в возрасте до 8 лет диагностированы отклонения аутистического спектра. Вину пытались возложить на многие факторы, из которых больше всего обсуждалась комбинированная вакцина КПК — против кори, паротита (свинки) и краснухи. Впрочем, надежных данных о причинно-следственной связи между аутизмом и вакциной КПК так и не появилось, поэтому внимание исследователей переключилось на микрофлору.

Дети-аутисты, по-видимому, обладают разбалансированным набором симбиотических микроорганизмов. Такой дисбактериоз оказывает вредное воздействие на развивающийся мозг малышей, они становятся раздражительными, отстраненными и зацикливаются или на каких-то предметах, или на повторении одних и тех же действий. Верно ли Эллен Болт установила причину развития аутизма у Эндрю? Уже ясно, что антибиотики способны нарушать равновесие микрофлоры, но действительно ли те антибиотики, которые принимал Эндрю, стали виновниками его болезни? Небольшой подсказкой может служить его диагноз: постоянные ушные инфекции. Оказывается, 93 % детей-аутистов перенесли ушные инфекции в возрасте до двух лет; для сравнения — среди «нейротипичных» детей этот показатель составляет 57 %. Как я уже говорила, ни один врач не оставит детскую ушную инфекцию без внимания: что, если потом она помешает малышу нормально заговорить или приведет к другим неприятным последствиям вроде ревматической лихорадки? Поэтому врачи прибегают к помощи антибиотиков — по принципу «береженого бог бережет».

Корреляция между ростом числа ушных инфекций и все более частым употреблением антибиотиков вполне устойчива. Одно эпидемиологическое исследование показало, что дети, страдающие аутизмом, получали антибиотики в среднем в три раза чаще, чем дети, которых эта беда миновала. Наибольшему риску, похоже, подвергаются те малыши, которым давали антибиотики в возрасте до 18 месяцев. Более того, эта связь действительно установлена. Нельзя винить родителей-ипохондриков, которым постоянно кажется, что ребенок болен, и которые просят врача выписать антибиотики. Нельзя все списывать и на плохую заботу о здоровье ребенка, в результате чего он больше подвержен болезням, в том числе аутизму. Мы знаем, что дело совсем не в этом, потому что до того, как детям-аутистам, данные о которых использовались в исследовании, поставили диагноз «аутизм», они посещали врачей не чаще и принимали лекарств не больше, чем нормально развивающиеся дети. Нужно исследовать гораздо большее число детей, чтобы убедиться в существовании этой связи, и четко представлять себе механизм, в соответствии с которым все происходит. Но поскольку мы уже получаем достаточно тревожных сигналов, побуждающих нас ограничить употребление антибиотиков, угроза повысить риск развития аутизма делает эти предупреждения еще более значимыми.

Гораздо более четкая и понятная на интуитивном уровне связь просматривается между антибиотиками и аллергиями. В предыдущей главе я упоминала о том, что у детей, которых лечили антибиотиками в возрасте до двух лет, предрасположенность к астме, экземе и сенной лихорадке наблюдалась в два раза чаще, чем у детей, не получавших антибиотики. И чем больше полученная доза, тем выше шансы развития аллергии; четыре или больше пройденных курсов лечения повышают вероятность развития аллергий в три раза.

Интрига возрастает, когда мы обращаемся к аутоиммунным болезням. Они тоже заявляют о себе все громче, следуя в ногу с употреблением антибиотиков, однако вплоть до недавних пор в этих заболеваниях винили инфекции. Классический случай — диабет 1-го типа. Десятилетиями врачи наблюдали одну и ту же картину: к ним приходил подросток с простудой или гриппом, а через несколько недель возвращался уже с жалобами на мучительную жажду и быструю утомляемость. Выяснялось, что β-клетки в его поджелудочной железе забастовали и прекратили вырабатывать инсулин. А без этого жизненно важного гормона, перерабатывающего и запасающего глюкозу, она накапливается в крови в избыточном количестве. Она засасывает воду в почки, и у несчастного подростка появляются симптомы обезвоживания. В считаные дни или недели состояние больного обостряется настолько, что без лечения наступает кома или смерть. Но что любопытно — развитие диабета связывали обычно с простудой или гриппом. Пусковым механизмом, провоцирующим не только диабет, но и многие другие аутоиммунные болезни, часто считали вирусную инфекцию.

Однако статистика показывает иное. У детей, которые действительно перенесли инфекции, риск заболеть диабетом 1-го типа ничуть не выше, чем у других. Более того, если в США каждый год количество случаев диабета 1-го типа растет на 5 %, то уровень заболеваемости инфекционными болезнями, напротив, снижается. Где же связь между двумя этими явлениями? Почему врачи постоянно наблюдают, как у подростков вслед за инфекцией развивается диабет?

И вот здесь заканчивается наука и начинаются догадки. Как нам уже известно, врачи часто перестраховываются и прописывают антибиотики даже против вирусных (не бактериальных) инфекций. А что, если диабет развивается не из-за инфекции, а в результате приема лекарств от этой инфекции — антибиотиков? Врачам и родственникам пациента кажется, что диабет спровоцировала простуда, или грипп, или приступ гастроэнтерита. Антибиотики представляются им безобидным «свидетелем преступления»; однако нельзя исключить, что главной причиной диабета стали именно они. Или, может быть, инфекция и антибиотики были сообщниками?

К сожалению, пока мы не знаем ответов на эти вопросы. Датское исследование, посвященное приему антибиотиков детьми, не выявило абсолютно никакой связи между этими лекарствами и риском развития диабета в будущем. Но в другом исследовании, охватившем более 3000 детей, наблюдались некоторые признаки такой связи. Прочие аутоиммунные болезни обнаруживают более явные связи с антибиотиками, чем диабет. У подростков и взрослых, которые в течение многих месяцев или даже лет принимали антибиотик миноциклин для борьбы с угревой сыпью, риск развития волчанки оказывался выше в 2,5 раза, чем у людей, не принимавших этого препарата. Этой аутоиммунной болезни, поражающей сразу множество участков тела, подвержены в основном женщины. Но показатель учитывает и мужчин, которые обычно не предрасположены к волчанке. Если рассматривать одних только женщин, то для них риск заболеть волчанкой после приема миноциклина (именно его, а не других тетрациклиновых антибиотиков) возрастает сразу в 5 раз. То же относится и к рассеянному склерозу — аутоиммунной болезни, при которой повреждаются нервы: она «выбирает» тех, кто недавно принимал антибиотики. Что именно является главной причиной — антибиотики, инфекции или сочетание того и другого, — пока трудно сказать.

Хотя проблемы повышения устойчивости патогенов к антибиотикам и сопутствующего лечению ущерба для микрофлоры весьма и весьма серьезны, нельзя говорить, будто любые антибиотики — зло. Не будем забывать, что в разное время они спасли бесчисленное множество людей от смерти и страданий. Понимая, что у антибиотиков есть и плюсы, и минусы, мы можем оценить их важность в каждый конкретный момент. Наша общая задача, над решением которой должны трудиться и пациенты, и врачи, заключается в том, чтобы во благо наших внутренних экосистем и собственного организма избегать необоснованного употребления антибиотиков.

И хотя идея, стоящая за гипотезой гигиены, — о том, что инфекции защищают от аллергий, — оказалась в целом неверной, в ней все же есть доля здравого смысла, актуальная и по сей день. Наше общество одержимо гигиеной, а из-за ее влияния на полезных микробов мы можем оказаться в беде. Большинство жителей развитых стран принимает душ или ванну хотя бы раз в день, намыливая кожу мылом и смывая его горячей водой. Часто можно услышать, что кожа — это наша первая линия обороны от патогенов, но это не совсем так. Кожная микрофлора — будь то колонии пропионобактерий, живущих на носу, или одна из разновидностей коринебактерий, обитающих под мышками, — образует дополнительный защитный слой на поверхности кожи. Как и кишечные бактерии, этот слой полезных микроорганизмов прогоняет потенциальных врагов и регулирует реакцию иммунной системы на предполагаемую атаку патогенов-захватчиков.

Антибиотики способны коренным образом менять состав кишечной микрофлоры, но как воздействует на кожную микрофлору мыло? Взгляните на полки современных супермаркетов: на них трудно найти такое средство для мытья рук или очистки поверхностей, которое не содержало бы антибактериальных компонентов. Реклама стращает нас тем, что в наших домах повсюду затаились микробы-убийцы, и убеждает позаботиться о безопасности семьи, используя средства, которые содержат антибактериальные вещества и убивают 99,9 % бактерий и вирусов. Однако эта реклама стыдливо умалчивает о том, что обычное мыло справится с работой ничуть не хуже и при этом не причинит никакого вреда ни вам, ни окружающей среде.

Когда вы как следует моете руки теплой водой с обычным, не антибактериальным мылом, вы избавляетесь от потенциально вредоносных микробов, не убивая их. Вы просто физически их удаляете. Мыло и теплая вода не вредят бактериям, а лишь помогают вам удалить те вещества и частицы, которые обычно их привлекают, — мясные соки, жиры, грязь или отмершие клетки и накопившиеся жировые выделения вашей собственной кожи. То же касается и очистителей поверхностей: протирая кухонный стол, вы удаляете оставшиеся крошки и частицы еды, которыми могут питаться вредные бактерии. Вы не убиваете микробов, да в этом и нет нужды. Добавление антибактериальных компонентов в действительности нисколько не способствует большей «стерильности».

Когда производители антибактериальных средств заявляют, будто их продукт убивает 99,9 % бактерий, речь идет о результатах испытаний не на человеческих руках или кухонных столах и плитах, а в лабораторной посуде. Огромное количество бактерий помещают прямо в жидкое мыло, а через некоторое время (на самом деле времени проходит гораздо больше, чем обычно длится контакт с кожей) смотрят, сколько их осталось в живых. Утверждать, что погибло 100 %, невозможно: никто ведь не сможет доказать, опираясь на малый пробный образец, что не выжила ни одна микробная душа. Как любят говорить ученые, отсутствие свидетельств — это еще не свидетельство отсутствия. Кроме того, о том, какие именно штаммы бактерий убивают антибактериальные средства, в рекламе говорится редко; это число — 99,9 % — лишь обозначает долю убитых особей, но не указывает на то, что можно истребить 99,9 % существующих в мире видов бактерий. Не стоит забывать, что многие патогенные бактерии способны образовывать споры, которые благополучно затаиваются до тех пор, пока опасность не минует; и совершенно неважно, какие именно химические вещества применялись против них.

Антибактериальная бытовая химия — это грандиозный триумф рекламы и предрассудков над наукой. Вопрос о безопасности антибактериальных моющих средств, как и многих других химических веществ, которые мы используем в быту, никогда по-настоящему не изучался. Почему-то никто не требует, чтобы бытовую химию проверяли на безопасность и эффективность до того, как разрешать к продаже. Вместо этого мы наблюдаем, как регулирующие органы доказывают вред и опасность товаров — уже после того, как они заполонили прилавки, — чтобы добиться их запрещения. Из 50 тысяч (или более) видов химических веществ, которые используются на Западе, тщательную проверку на безопасность прошли только 300. Из них 5 веществ, то есть 1,7 % были признаны годными только к ограниченному использованию. Если предположить, что вред может представлять всего 1 % из 50 тысяч, то окажется, что еще 500 товаров бытовой химии не имеют права попадать к нам в дом.

Легко отмахнуться от таких предостережений: ведь если бы все эти вещества в самом деле были такими опасными, наверняка мы бы всюду видели больных людей, не так ли? Однако опасные кумулятивные свойства химических веществ и их медленно проявляющееся воздействие вовсе не обязательно бросаются в глаза. Кроме того, больных людей вокруг действительно немало. Память у нас довольно короткая, а потенциально опасные факторы сплетаются в такую запутанную паутину, что нам очень трудно во всем разобраться и отличить опасное от безвредного. Вспомним хотя бы асбест. Этот природный материал когда-то использовали в строительстве по всему миру, а потом запретили. От контакта с ним уже умерли сотни тысяч людей — и продолжают умирать до сих пор.

Конечно, я не хочу сказать, что антибактериальные средства представляют такую же опасность, как асбест, но даже если они содержатся в тысяче товаров — в очистителях и кухонных досках, полотенцах и одежде, пластиковых контейнерах и лосьонах для тела, — это еще не говорит об их безопасности. В последние годы объектом пристального внимания стал один широко использующийся антибактериальный компонент, известный как триклозан. Последствия его применения вызвали такую тревогу, что губернатор Миннесоты даже издал билль, запрещающий его использование в потребительских товарах с 2017 года. Я наверняка не ошибусь, если скажу, что у вас дома имеется хоть одна вещь, содержащая триклозан. А может быть, не одна, а несколько десятков. Но гораздо лучше было бы обходиться без них.

Сначала выяснилось, что триклозан борется с бактериальным загрязнением дома ничуть не эффективнее, чем обычное, не антибактериальное мыло. Но поскольку люди все равно продолжают им пользоваться, триклозан загрязняет воду в водопроводах, и вот там-то он действительно убивает бактерий и тем самым нарушает баланс в экосистемах питьевой воды. Если этого недостаточно, чтобы вызвать у вас тревогу, то добавлю: триклозан легко проникает в организм. Его обнаруживают в человеческих жировых тканях, в крови из пуповины новорожденных младенцев, в женском грудном молоке, а еще (причем в значительных количествах) — в моче у 75 % людей (это произвольная выборка в любой отдельно взятый день).

О том, насколько это опасно, до сих пор ведутся споры в научной литературе, но пока нам точно известно, что существует явная связь между уровнем содержания триклозана в моче человека и тяжестью аллергии, которой он страдает. Чем больше триклозана в организме человека, тем больше риск, что его поразит сенная лихорадка или другая аллергия. Является ли это прямым следствием вреда, нанесенного микрофлоре, или же это форма отравления либо результат утраты значительного числа полезных микробов, — неизвестно. Как бы то ни было, мы должны совершенно по-иному относиться к тем рекламным роликам, где одержимые гигиеной мамочки протирают стульчики для кормления малышей антибактериальными влажными салфетками, а потом кладут еду прямо на «чистую» поверхность.

Появились данные, говорящие о том, что триклозан действительно повышает шансы подхватить инфекцию. Мы в самом буквальном смысле сочимся триклозаном: его находят в носовой слизи (попросту говоря — в соплях) взрослых людей. Можно было бы решить, что такое «орошение» носовой полости антибактериальным веществом помогает нам отгонять инфекции, но не тут-то было: как выяснилось, чем больше концентрация триклозана в носовой слизи, тем активнее происходит колонизация организма враждебным для нас патогеном — золотистым стафилококком. Используя триклозан, мы в действительности снижаем способность организма сопротивляться этой колонизации и помогаем «прицепиться» к себе бактерии, которая в форме МРЗС убивает десятки тысяч людей ежегодно.

Вдобавок ко всему триклозан вмешивается в работу гормонов щитовидной железы, а также блокирует действие эстрогена и тестостерона в человеческих клетках, помещенных в чашки Петри. Сейчас Управление по контролю за продуктами и лекарствами США потребовало от производителей или доказать безопасность триклозана, или приготовиться к его запрету. Как я говорила, губернатор Миннесоты не стал ждать у моря погоды и уже объявил о запрете использования триклозана в потребительских товарах начиная с 2017 года. Однако он сделал это не по тем причинам, которые я назвала. У губернатора, как и у многих микробиологов, тревогу вызывало другое: знакомя свои бактерии с триклозаном, мы позволяем им вырабатывать устойчивость к нему. Поскольку никому не хочется смывать с рук все довольно уязвимые полезные микробы, оставляя одни только вредные, резистентные, антибиотическая устойчивость вызывает всеобщую обеспокоенность. Возьмем один человеческий нос, из которого выделяется слизь, пропитанная триклозаном, который, возможно, провоцирует устойчивость; добавим к нему немного золотистого стафилококка, и что же мы получим через несколько дней? Настоящую передвижную фабрику МРЗС, оснащенную весьма эффективным механизмом рассеивания.

Да, вот еще что! Когда триклозан взаимодействует с хлорированной водой из-под крана, он превращается в канцерогенное вещество, очень популярное у авторов криминальных романов как средство мгновенно отключить человека — хлороформ. Так что, если хотите, можете подождать официального запрета на триклозан, но можно поступить иначе: внимательно читать этикетки приобретаемых товаров.

Впрочем, мытье рук обычным, не антибактериальным мылом с теплой водой в течение 15 секунд — это очень важно. Это азы общественной гигиены, от которых, как давно доказано, зависит очень многое, когда речь идет о передаче инфекций, особенно желудочно-кишечных. Но, помимо удаления «кочующих» микробов — то есть не свойственных нам, а подобранных из окружающей среды, — мытье рук также нарушает равновесие микрофлоры, населяющей наши руки. Любопытно, что разные виды микробов в разной степени способны выдерживать мытье или восстанавливаться после него. Например, за представителями стафилококков и стрептококков сразу после мытья остается значительный численный перевес, а потом, в промежутках от одного мытья к другому, они постепенно перестают доминировать в колонии.

Я сказала, что это «любопытно», потому что тут сразу вспоминаются обсессивно-компульсивные расстройства (ОКР). Одна из форм этого нервного расстройства проявляется в том, что больному постоянно кажется, будто он загрязнен микробами. У таких людей появляется навязчивая идея, одержимость («обсессия») соблюдением чистоты, и они испытывают непреодолимое желание («компульсию») постоянно мыть руки. Причины этого крайне странного (и серьезно мешающего в быту) расстройства психики установить трудно, несмотря на обилие разнообразных теорий. Одна из собранных групп «улик» указывает на его микробное происхождение.

Когда закончилась Первая мировая война, в Европе появилась новая загадочная болезнь. К весне 1918 года она докатилась до США, а спустя год объявилась в Канаде. В последующие годы она охватила весь земной шар, «отметившись» в Индии, России, Австралии и Южной Америке. Пандемия продлилась целое десятилетие. Среди симптомов болезни, получившей название летаргического энцефалита, были крайняя сонливость (летаргия), головные боли и непроизвольные движения — вроде тех, какие бывают при болезни Паркинсона. Зачастую болезнь проявлялась в форме психического расстройства; у многих больных отмечались психоз, депрессия или чрезмерное сексуальное возбуждение. От 20 до 40 % больных умирало.

Многие из перенесших летаргический энцефалит так до конца и не выздоровели; у тысяч людей навсегда осталось ОКР. Редкое поведенческое расстройство неожиданно стало поражать множество людей, словно инфекция. В то время доктора много спорили о том, какое происхождение имеет эта болезнь — «фрейдистское» или «органическое», однако прошло еще 70 лет, прежде чем врачи узнали ее истинную причину.

В 2000-е годы причиной летаргического энцефалита заинтересовались два британских невролога. Доктору Эндрю Чёрчу и доктору Расселлу Дейлу довелось осмотреть нескольких пациентов с симптомами, которые совпадали с признаками этой странной болезни. По врачебному сообществу прокатились слухи, и коллеги стали рассказывать Дейлу о сходных случаях, пока, наконец, у него не набралось 20 пациентов, у которых была диагностирована болезнь, отступившая, как считалось, еще несколько десятилетий назад. Чёрч и Дейл начали искать сходство между пациентами, надеясь обнаружить хоть какие-то подсказки, указывающие на причину болезни, а если повезет, то и найти средство ее лечения. К счастью, им удалось выявить закономерность: у многих пациентов в периоды обострения болело горло.

Как наверняка знают американцы (они часто используют выражение «стрептококковое воспаление горла»), боль в горле очень часто вызывают представители рода стрептококков. Чёрч и Дейл предположили, что и здесь может быть замешана эта бактерия. Они проверили пациентов — и, конечно же, оказалось, что все двадцать человек заражены стрептококком! Вместо того чтобы исчезнуть за несколько недель, инфекция спровоцировала аутоиммунную реакцию, объектом которой стали клетки мозга, которые называются базальными ганглиями. В результате респираторная инфекция переросла в психоневрологическое расстройство.

Базальные ганглии задействованы в «выборе действия»: эта часть мозга помогает нам решить, какое из возможных простых действий выполнить в первую очередь. По-видимому, базальные ганглии способны каким-то образом определять, какие действия для нас предпочтительны: взять карту или спасовать? Затормозить или прибавить газу? Потянуться за чашкой чая — или внезапно почесать голову? Чем больше вам знакомы и привычны те или иные действия, тем больше информации имеется в распоряжении базальных ганглиев, когда вы перебираете в уме ряд возможных действий, чтобы выбрать из них предпочтительное. Когда вы решаете, взять карту или спасовать, все зависит от того, какие карты уже сданы, и от того, какие карты, по вашим оценкам, могут оставаться в колоде. Чем больше у вас практики, тем лучше настроены на верный выбор ваши базальные ганглии, даже если вы сами этого не осознаете.

Но если эти мозговые клетки поражены, то выбор действия происходит с трудом. Спасовать или взять карту? Взять или спасовать? Или взять? Или спасовать? Или просто дергаться от нерешительности. Похоже, мышцы, которые должны автоматически следовать сигналам мозга, получают одновременно множество приказов — и вместо того, чтобы четко выполнять принятые решения, производят какие-то «паркинсоновские» непроизвольные подергивания. Таким людям плохо даются даже самые обыденные действия: зажечь свет, запереть дверь, вымыть руки. Поведению тех жертв ОКР, которые постоянно чувствуют потребность мыть руки, есть одно весьма интересное возможное объяснение. Выше я уже говорила, что некоторые группы бактерий становятся более многочисленными сразу после мытья рук — видимо, оттого, что они получают шанс благополучно плодиться в отсутствие своих более уязвимых соседей. Чтобы читателю не пришлось листать страницы назад, я напомню: одной из таких групп являются стрептококки. Конечно, в этом нет полной уверенности, но, возможно, эти патогены-приспособленцы так приживаются и так нахально ведут себя на руках и в кишечнике хозяина, что после тщательного мытья рук заставляют его — посредством базальных ганглиев, отвечающих за формирование привычек и за чувство удовлетворенности после совершенного действия, — мыть руки снова и снова.

Наверное, не стоит особенно удивляться тому, что ряд «умственных расстройств» (чаще их называют психоневрологическими) обнаруживает связь и с дисфункцией базальных ганглиев, и со стрептококками. Можно вспомнить речевые и физические тики, какие бывают при синдроме Туретта: вероятно, это результат неспособности базальных ганглиев принять решение о подавлении хулиганских порывов, происходящих в голове больного. Здесь тоже замешана стрептококковая инфекция: шансы детей приобрести синдром Туретта возрастают в 14 раз, если в течение предыдущего года они перенесли несколько инфекций, вызванных особенно опасным штаммом стрептококка. Болезнь Паркинсона, синдром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и нервные расстройства тоже связаны со стрептококками и нарушением работы базальных ганглиев.

Нет, я не призываю вас отказаться от мытья рук из опасения, что к вам прицепится стрептококк. Конечно, ни в коем случае не следует переносить микробы оттуда, где они водятся в большом количестве (например из испражнений), туда, где им совсем не место (например в рот или в глаза). Способствует ли антибактериальное мыло временному засилью стрептококков на руках, неизвестно, но, зная, что это крайне упрямые приспособленцы, привыкшие противостоять атакам других микробов, можно предположить, что они успели выработать устойчивость к антибактериальным компонентам быстрее, чем полезные кожные микробы. Впрочем, есть один случай, когда химическое уничтожение бактерий представляется и уместным, и эффективным: я имею в виду проспиртованные салфетки для рук. Спирт в самом деле разит микробы наповал. Кроме того, он эффективен против устойчивых к антибиотикам штаммов вроде МРЗС, и проспиртованными салфетками удобно пользоваться и медицинским работникам, и пассажирам общественного транспорта.

Если вы вчитаетесь в этикетки на флаконах, тюбиках и банках со средствами личной гигиены, то наверняка удивитесь: сколько же химических веществ, о которых вы и не слышали, требуется для поддержания чистоты и свежести! Разумеется, ваша кожа и сама могла бы позаботиться о себе — без всяких гелей для душа, увлажнителей и дезодорантов. Если долгое утомительное путешествие по тропическим джунглям чему-нибудь вас научит, так это тому, что там дурно пахнут только иностранцы, которые привыкли мыться раз в день и пользоваться антиперспирантами, а вовсе не местные жители. Несмотря на то что туземцы, живущие в самых простых бытовых условиях, нечасто моются и никогда не пользуются дезодорантами и химическими моющими средствами, от них никогда не исходит неприятных телесных запахов.

Антрополог и зоолог Гита Кастхала, работавшая в самых отдаленных уголках западной (индонезийской) части острова Новая Гвинея и в Восточной Африке, заметила, что в племенных обществах люди делятся на три категории — в зависимости от привычек, связанных с личной гигиеной. В первую группу входят те, кто почти не соприкасался с западной культурой. «Эти люди часто заботятся о чистоте не специально, а попутно с прочими занятиями — например, когда идут рыбачить. Но они не пользуются мылом, а одежду носят чаще всего из натуральных тканей», — рассказывает она. Вторую группу составляют жители глухих деревень, которые немного сталкивались с западной культурой — в основном благодаря религиозным миссионерам. Такие люди часто носят одежду западного образца — как правило, какие-то вещи 1980-х годов из секонд-хендов, сшитые из синтетики. «Вот от этих людей часто исходит невероятно резкий запах. Моются они нерегулярно, причем с мылом, но такое ощущение, что они сами плохо понимают, зачем вообще нужно мыться и стирать одежду. Они просто усвоили, что время от времени это нужно делать — то ли раз в неделю, то ли раз в месяц, то ли еще реже». К последней категории принадлежат люди, полностью перенявшие западную культуру (наверное, потому, что устроились работать на нефтяную базу или в лесозаготовительную компанию): они моются ежедневно и используют косметические средства. «От таких людей обычно не пахнет — разве что после тяжелой работы или в очень жаркий день, — рассказывает Кастхала. — Но от людей из первой группы — тех, кто никогда не моется с мылом, — вообще никогда не пахнет, даже после тяжелой работы».

Почему же так происходит? Почему большинство людей, живущих в современном обществе, становятся грязными и источают невыносимые запахи уже через день или два после того, как перестают мыться, а туземцам, живущим в тропиках без горячей воды и мыла, удается оставаться чистыми?

Если верить сообщению недавно созданной компании AOBiome, все дело в одной очень восприимчивой группе бактерий. Основал компанию Дэвид Уитлок, инженер-химик, который изучал микробов, находящихся в почве. В 2001 году, собирая образцы почв во дворе конюшни, он задумался: а почему лошади так любят валяться в грязи? Ответа на этот вопрос он не знал, а потому начал размышлять. Уитлоку было известно, что в почве и в природных источниках воды содержится множество окисляющих аммиак бактерий (ОАБ). Он знал, что аммиак содержится в поту, и подумал: а что, если лошади и другие животные используют ОАБ из почвы для поддержания нужного количества аммиака на коже?

Почти все знакомые нам запахи человеческого пота исходят вовсе не от аммиаксодержащих жидкостей, выделяемых железами внешней секреции, а от апокриновых, или ароматических желез. Эти железы, расположенные только под мышками и в паху, имеют исключительно сексуальное предназначение. У детей они «спят», а у подростков по достижении половой зрелости начинают выделять запахи, которые действуют как феромоны и сообщают представителям противоположного пола о состоянии здоровья и биологической готовности человека к производству потомства. Однако пот, который выделяется апокриновыми железами, сам по себе не имеет никакого запаха. Он начинает пахнуть только после того, как за дело берутся кожные микробы и превращают его в множество пахучих и летучих компонентов. Какие запахи получаются в результате, зависит от состава микробной колонии.

Моясь и пользуясь дезодорантами, которые уничтожают или «забивают» выделяющих запахи бактерий, мы изменяем свою кожную микрофлору. ОАБ — это очень чувствительная группа бактерий, они крайне медленно восстанавливают свою численность, а потому хуже других оправляются после урагана химических веществ, который обрушивается на кожу каждый день. Главная беда, по мнению Уитлока, заключается в том, что без ОАБ аммиак, который выходит из нас вместе с потом, не в состоянии превратиться в нитриты и окись азота — вещества, которые играют важную роль не только в регулировании метаболизма человеческих клеток, но и в поддержании сбалансированного состава кожной микрофлоры. В отсутствие окиси азота коринебактерии и стафилококки, питающиеся нашим потом, легко выходят из-под контроля. По всей видимости, именно чрезмерно расплодившиеся коринебактерии виноваты в неприятном телесном запахе, которого мы так старательно избегаем.

Получается, моясь различными гигиеническими средствами и пользуясь дезодорантом для того, чтобы от нас хорошо пахло, мы ходим по замкнутому кругу, в который сами себя загнали. Мыло и дезодоранты убивают наши ОАБ; отсутствие ОАБ вызывает дисбаланс в составе кожной микрофлоры; изменение микрофлоры делает наш пот неприятно пахнущим; а значит, мы должны снова браться за мыло, чтобы смыть грязь и пот, и снова пользоваться дезодорантом, чтобы избавиться от запаха. Компания AOBiome предлагает нам восполнить запас ОАБ, чтобы положить конец этой истории.

Разумеется, этой цели можно достичь, вываливаясь в грязи или ежедневно купаясь в каком-нибудь незагрязненном, не обработанном химикалиями водоеме (если, конечно, такой можно найти), но Уитлок и его коллеги из AOBiome предлагают другой выход: ежедневно наносить на кожу выпускаемое ими средство — освежающий косметический спрей AO+. Видом, запахом и вкусом он напоминает обычную воду, но в нем содержатся живые Nitrosomonas eutropha — ОАБ, выведенные от бактерий, взятых из почвы. В настоящее время AO+ продается как косметическое средство, а потому AOBiome не требуется доказывать его эффективность; это — следующая цель создателей компании. Однако у добровольцев, опробовавших на себе эту «живую воду», кожа стала заметно более красивой, гладкой и эластичной, чем у людей из группы, получавшей плацебо.

Если люди, переставшие мыться, наверняка не источают тех цветочно-мыльных запахов, к которым мы так привыкли, то многие из добровольцев, испытавших на себе AO+, обнаружили, что естественные запахи их тел ничуть не менее приятны, причем и для посторонних тоже. Основатель AOBiome Дэвид Уитлок совсем перестал мыться с мылом двенадцать лет назад — и, как нас уверяют, от него теперь ничем не пахнет. Многие другие сотрудники AOBiome тоже значительно сократили использование моющих средств для тела и дезодорантов, и большинство моется всего несколько раз в неделю, а то и несколько раз в год.

Большинству людей сама мысль о том, чтобы перестать мыться с мылом — или хотя бы мыться значительно реже, — наверное, покажется просто отвратительной. А мне кажется невероятным, что эта привычка настолько прочно укоренилась в нашей культуре, что сейчас попросту неприлично признаться в том, что пользуешься мылом не каждый день. Пожалуй, еще невероятнее то, что мы, представители вида Homo sapiens, которые не мылись мылом на протяжении 250 тысяч лет нашей истории, вдруг стали настолько зависимы от привычки ежедневно принимать душ с мыльной пеной, что просто не представляем, как без этого жить.

Подобно антибиотикам, антибактериальные вещества иногда более чем уместны. Но если вы здоровы, то ваше тело в них просто не нуждается. У нас имеется своя защитная система: она называется иммунитетом. Пожалуй, не стоит лишать ее работы.

Глава 6

Мы — то, что едят они

Когда мы с доктором Рэйчел Кармоди пили в Гарвардском университете, она рассказала мне о том, что мы совершенно неправильно смотрим на человеческий рацион. Она только что закончила магистерскую диссертацию о влиянии кулинарной обработки на пищевую ценность продуктов. Под конец защиты оппонент, сидевший за длинным столом на противоположном конце от Кармоди, встал и бросил в ее сторону стопку научных журналов. Кармоди успела заметить среди заголовков слова «микробиом» и «микрофлора кишечника». Оппонент сказал: «Посмотрите, подумайте, — может быть, это как-то повлияет на ваши выводы».

«Какое количество энергии мы усваиваем из еды — это вопрос, требующий основательного знания биологии, — объясняет Кармоди. — Вполне возможно, наш внешний вид и поведение обусловлены тем, как именно организм добывает себе пищу. Беда в том, что я, будучи биологом-эволюционистом и изучая особенности переваривания еды человеком, исследовала лишь половину проблемы». Кармоди сосредоточила внимание на пищеварительных процессах, происходящих в тонком кишечнике, но, когда престижные журналы вроде Nature и Science начали посвящать специальные выпуски роли кишечной микрофлоры в питании и обмене веществ, она поняла, что исследования человеческого питания, проведенные ею и ее коллегами, не дадут ответов на все вопросы. «Просто у нас, — сказала мне Кармоди, — сложилась далеко не полная система представлений о рационе».

Наши взгляды на питание полностью изменились. До недавних пор внимание ученых и врачей было приковано к тому, что происходит в тонкой кишке. Именно в этой длинной и узкой трубке, отходящей от желудка-«блендера», происходит все самое главное — если иметь в виду «человеческое» пищеварение. Ферменты, поступающие из желудка, поджелудочной железы и тонкого кишечника, расщепляют крупные пищевые молекулы на более мелкие, которые будут способны проникать сквозь стенки кишечника в кровоток. Протеиновые (белковые) молекулы, похожие на перекрученные и сложенные жемчужные ожерелья, «нарезаются» на отдельные «бусины»-аминокислоты, — и на более короткие цепочки этих строительных блоков. Сложные углеводы расщепляются на более мобильные молекулы, называемые простыми сахарами, вроде глюкозы и фруктозы. Жиры тоже разлагаются на составные части — глицерин и жирные кислоты. Именно эти элементарные блоки организм будет использовать в дальнейшем — то есть получать из них энергию, строить ткани и тому подобное.

Пищеварение у человека практически завершается — по крайней мере, так принято считать — в конце той семиметровой трубки, какую представляет собой тонкая кишка. Дальше начинается более короткая и более широкая толстая кишка. Вплоть до недавнего времени эту неприглядную часть организма обходили вниманием, видя в ней всего-навсего излишне громоздкую «сливную трубу». Многие из нас наверняка со школьной скамьи помнят, что если в тонкой кишке происходит усвоение питательных веществ, то толстая кишка, по всей видимости, служит лишь для всасывания воды и накопления непереваренных остатков пищи для последующего удаления из организма. Никто не понимал, в чем важность толстой кишки (как и аппендикса, который, как потом выяснилось, отнюдь не бесполезен). Даже Илья Ильич Мечников — русский ученый и нобелевский лауреат, совершивший в последнем десятилетии XIX века фундаментальные открытия, связанные с иммунными клетками, считал, что нам лучше было бы вовсе обходиться без толстой кишки. Вот что он писал: «Что же касается толстых кишок в строгом смысле слова, то несомненно, что они, за редкими исключениями, например у летучей мыши, не выполняют никакой сколько-нибудь заметной пищеварительной функции. Эймер, изучавший вопрос этот на крысах и мышах, не мог подметить у них ни малейших признаков пищеварения в толстых кишках. Относительно человека также было сделано множество исследований в этом направлении: все они привели к отрицательным результатам».

К счастью, с тех пор мы проделали большой путь. Еще несколько десятилетий назад мы узнали, что в толстой кишке всасываются жизненно важные для нас вещества — витамины, синтезируемые колонией микробов. Они жизненно необходимы нашему организму. «Мальчику в пузыре» Дэвиду Веттеру, который в 1970-е годы жил в изоляции в почти безмикробной среде, приходилось давать витамины в дополнение к обычной еде, чтобы компенсировать невозможность их «внутреннего производства». Однако роль кишечной микрофлоры отнюдь не ограничивается выработкой витаминов. Для некоторых животных само поглощение пищи было бы почти бесполезным процессом, если бы не помощь микробов, которые извлекают из съеденного корма питательные вещества — и для себя, и для хозяина.

Пищеварение кровососущих пиявок и летучих мышей-вампиров в высшей степени зависит от жизнедеятельности их микрофлоры. Кровь, при всех ее животворных свойствах, нельзя назвать самым питательным кормом. Конечно, она богата железом (недаром ее вкус отдает металлическим), а также белками, но при этом в ней нет ни углеводов, ни жиров, ни витаминов, ни микроэлементов. Поэтому «кровопийцы» — пиявки и вампиры — едва ли смогли бы выжить без своих кишечных микробов, которые синтезируют для них все прочие составляющие рациона.

Другой классический пример — большая панда. Согласно зоологической классификации это животное принадлежит к семейству медвежьих, вместе с гризли, белым медведем и прочими, и его место на филогенетическом дереве — рядом со львами, волками и другими хищниками. И все-таки большая панда не является плотоядным зверем в прямом смысле слова. Это животное, вопреки своему филогенетическому родству, совершенно не ест мяса, специализируясь почти исключительно на бамбуковых побегах (отсюда и его второе название — бамбуковый медведь). Однако, как и у родственных ему хищников, панда имеет сравнительно простую пищеварительную систему, которая намного короче, чем у «настоящих» травоядных вроде коров и овец. Поэтому толстой кишке панды и живущим в ней микробам приходится немало трудиться.

Кроме того, у панды сохранилась биохимия хищного зверя: присутствует множество ферментов для расщепления белков из мясной пищи, но отсутствуют ферменты для расщепления твердых растительных полисахаридов (углеводов). Каждый день панда съедает около 12 кг сухих, волокнистых стеблей бамбука, но из всей этой массы переваривает только 2 кг. Если бы не микрофлора, то и из этих 2 кг почти ничего не усваивалось бы. Однако микробиом большой панды — то есть совокупность генов, имеющихся у ее микрофлоры, — заключает в себе целый ряд разрушающих целлюлозу генов, которые гораздо чаще встречаются в микрофлоре травоядных животных — и коров, и валлаби, и термитов. Имея в союзниках такой микробиом, большая панда успешно «распрощалась» со своим плотоядным прошлым.

Как видите, микрофлору ни в коем случае не стоит сбрасывать со счетов, когда речь идет о питании и пищеварении. В некотором смысле люди ничем не отличаются от пиявок, летучих мышей и панд. Некоторые виды пищи, которую мы съедаем, перевариваются при помощи ферментов, закодированны в наших собственных генах, а затем всасываются в тонкой кишке. Однако многие пищевые молекулы — в основном «неудобоваримые» — не поддаются этому процессу. Они продвигаются дальше, в толстую кишку, где их с нетерпением ждет толпа микробов, готовых расщепить их при помощи собственных ферментов. Насытившись, микробы оставляют «объедки». Эти молекулы — вместе с водой, о которой мы помним со школы, — всасываются в кровь. И вот они-то, как мы вскоре поймем, имеют гораздо большее значение, чем можно было предположить.

Кармоди, защитив диссертацию, поняла, что ответила только на половину вопроса, за решение которого взялась. Поэтому она простилась с тем корпусом Гарвардского университета, где работают биологи-эволюционисты, изучающие человека, и перебралась в соседнее здание, где расположен Центр системной биологии, чтобы под руководством опытного охотника на микробов Питера Тернбау искать ответ на вторую часть вопроса.

Боюсь, что индульгенцию, отпускающую современникам грех ожирения, которую я выдала в предыдущей главе, мне сейчас придется у вас забрать. Последствия приема антибиотиков и получения их вместе с пищей, разумеется, заслуживают внимания, особенно когда речь идет о маленьких детях. Но это не дает нам права расслабляться. Как следует из работы Мартина Блейзера, посвященной воздействию малых доз пенициллина и жирной диеты на мышей, антибиотики едва ли можно считать единственной причиной ожирения — как и любой другой болезни XXI века. Безусловно, рацион играет важную роль. Просто мы пока не очень хорошо ее себе представляем.

Наши пищевые привычки сильно изменились. Пройдитесь по супермаркету и задумайтесь: откуда вообще берется еда? Еда — это растения и животные. Наверное, вы удивитесь, что в наши дни она очень редко выглядит так, как положено растениям и животным. Для начала: половина полок по обе стороны заполнена продуктами в картонных коробках, в пластиковых пакетах и бутылках. Много ли вы знаете растений или животных, которые растут или расхаживают в картонных коробках? Может быть, брокколи? Или куры? Или яблоки? Конечно, иногда таким образом упаковывают и нормальные сырые ингредиенты, но я имею в виду печенье, чипсы, сладкие безалкогольные напитки, полуфабрикаты и зерновые смеси для завтрака. Если посмотреть со стороны, некоторые американские супермаркеты гораздо больше похожи на товарные склады, чем на продуктовые магазины. Человеку, незнакомому с конкретными марками производителей, разобраться, что за еда скрывается в этих коробках, так же трудно, как англоговорящему человеку трудно выбрать суши из меню, написанного японскими иероглифами. Настоящую еду, конечно, можно распознать сразу. Яблоко — это всегда яблоко. Курица — это курица. Я подозреваю, что покупателю, который перенесся бы к нам на машине времени из 1920-х годов, не понадобилась бы половина рядов в современном супермаркете.

Если выйти из супермаркета, картина будет примерно той же. На каждом углу продаются фастфуд и полуфабрикаты для тех, кому некогда готовить. Для тех, кому не нравится вкус воды, — банки с шипучими напитками и бутылочки с соком, для пятничных вечеров — еда навынос, для перекусов на работе — готовые сандвичи. Большинство людей уже не понимают толком, что едят. Они все реже готовят еду и крайне редко сами ее выращивают. Почти вся еда — и растительного, и животного происхождения — производится с применением интенсивных методов и химических стимуляторов, на ограниченных пространствах. Даже те, кто считает свой рацион здоровым, вероятно, сравнивают его со среднестатистическим — а он задает слишком низкую планку.

Но что же считать здоровым рационом? Советы о том, как правильно питаться, меняются с такой же частотой, с какой большинство людей успевают сносить обувь, но ясно одно: с нашим современным рационом что-то не так. Количество чрезмерно полных и тучных людей по всему миру выросло настолько, что ожирение впору называть не эпидемией, а пандемией. Помимо ожирения, неправильный рацион вызывает обострение множества болезней — от артрита до диабета. Неправильное питание так или иначе становится причиной большинства смертей в развитом мире — в том числе от инфаркта, инсульта, диабета или рака. Многие из расстройств, вызываемых или усугубляемых неправильным рационом, являются болезнями XXI века. К их числу относятся синдром раздраженной толстой кишки, целиакия и еще масса заболеваний, связанных с избыточным весом.

Беда в том, что люди, похоже, не в состоянии прийти к единому мнению о том, какая диета лучше. Каждый проповедник популярной диеты считает себя носителем истины, а несогласных — еретиками. Но даже среди ортодоксальных последователей любого гуру возникают серьезные разногласия в том, какие виды продуктов «хорошие», а какие — «плохие». Похоже, за каждой популярной диетой стоит логичное с точки зрения эволюции объяснение и каждая может продемонстрировать достижения — сброшенные килограммы и возвращенное здоровье. Похоже, когда люди начинают хоть как-то контролировать свою диету, это уже приводит к некоторым результатам, и неважно, на какой именно рацион они делают ставку — с низким содержанием углеводов, жиров или с пониженным гликемическим индексом.

Все постулаты популярных диет основываются на том, что тот или иной способ питания изначально предназначен для человека. Утратив всякие представления о том, что можно считать нормальной человеческой диетой, мы обращаемся за мудростью к далеким предкам. К людям, еще не знавшим земледелия, к охотникам и собирателям, к пещерным людям и даже к тем предкам человека, которые не знали огня, а потому поедали исключительно сырую пищу и больше походили на наших собратьев из числа крупных обезьян, чем на нас самих. А может быть, не стоит забредать в такие доисторические дали? Ведь даже наши прадеды, родившиеся всего сотню лет назад, не страдали от всех тех недугов, на которые мы жалуемся сегодня. Если вспомнить сегодняшние супермаркеты, которые снизу доверху заставлены картонными коробками, или закусочные, куда можно подъехать прямо на машине, чтобы там же, не выходя из нее, поесть, — становится понятно, что подход наших предков к еде сильно отличался от нашего.

Есть один неплохой способ получить представление о рационе, «изначально предназначенном» для человека, — посмотреть, как питаются народы или племена, в чью жизнь еще не вторглись интенсивные методы земледелия, глобалистский общепит и пищевые привычки, продиктованные стремлением к быстроте и удобству. Например, можно узнать, что и как едят жители сельской общины Бульпон в Буркина-Фасо. Группа итальянских врачей и ученых провела сравнение детей из этой африканской страны с детьми, живущими в городских условиях во Флоренции. Исследователи задались целью выяснить, как привычный рацион влияет на кишечную микрофлору детей из обеих групп. Надо заметить, что в Бульпоне люди живут примитивным натуральным хозяйством — приблизительно так, как жили наши предки около 10 тысяч лет назад, вскоре после начала неолитической революции.

Это был решающий этап в истории человечества. Люди начали делать сразу две важные вещи: одомашнивать животных и целенаправленно выращивать съедобные растения. Помимо очевидных выгод в виде надежных запасов еды, которые принесла неолитическая революция, она еще и позволила отдельным группам людей отказаться от кочевого образа жизни и перейти к оседлости. Люди стали строить более крепкие, долговечные жилища и жить более крупными сообществами. К сожалению, это способствовало распространению инфекционных болезней среди жителей неолитических поселений. Такова отправная точка нашей современной культуры и нашего современного рациона.

Для наших предков земледелие и скотоводство означали постоянный запас зерна, бобов и овощей, а кое-где — яиц, молока и даже небольшого количества мяса. На Земле еще остались места, где жизнь с тех пор мало изменилась. Жители деревни Бульпон едят пищу, типичную для сельской Африки: из зерен проса и сорго, перемолотых в муку, они варят пряную кашу с соусом из местных овощей. Время от времени едят курицу, а в сезон дождей лакомятся термитами. Нельзя сказать, что такое меню хорошо вписалось бы в рекомендации модных западных диетологов с их доморощенными представлениями о том, какое питание предназначено для человека. Зато, возможно, оно дает куда более верное представление о том, чем питались наши предки эпохи неолита, нежели типичные современные диеты с упором на мясо, будто бы основанные на рационе настоящих охотников и собирателей. Итальянские дети употребляли в пищу блюда, характерные для современного западного рациона: пиццу, макаронные изделия, много мяса и сыров, мороженое, сладкие газированные напитки, завтраки из зерновых хлопьев, чипсы и тому подобное.

Неудивительно, что у детей из этих двух групп обнаружились совершенно разные кишечные микробы. Если у итальянских детей преобладали бактерии, относившиеся к группе фирмикутов, то в микрофлоре детей из Буркина-Фасо большинство составляли бактерии из группы бактероидов. Больше половины микробов, обитавших в кишечниках детей из Буркина-Фасо, принадлежали к роду превотелла (Prevotella), а еще 20 % — к роду ксиланибактер (Xylanibacter). Однако оба этих рода, играющие важную роль в микрофлоре африканских детей, полностью отсутствовали в кишечниках юных флорентийцев.

Что сразу бросается в глаза при сравнении пищевых рационов детей из Италии и из Буркина-Фасо? Гораздо большее количество жира и сахара (простых, растворимых в воде углеводов), которые съедают итальянские дети по сравнению с африканскими. То есть мы едим слишком много сладкого и жирного. В первую очередь именно такая пища виновата в эпидемии ожирения и сопутствующих заболеваний. Разумеется, самый верный способ заставить лабораторную крысу быстро растолстеть — посадить ее на диету с высоким содержанием жира и сахара. Ученые, изучающие микробиом, так и называют этот рацион: «западная диета». Уже на второй день такой кормежки у подопытной крысы меняется состав кишечной микрофлоры и к работе подключаются бактерии совершенно иного рода. После двух недель западной диеты мыши и крысы заметно жиреют.

Будет ли это правило работать в обратную сторону? Может ли переход на рацион с низким содержанием углеводов или жиров обратить вспять изменения, произошедшие в составе микрофлоры, и привести к потере веса? Рут Ли — женщина, которая впервые заметила, что в микрофлоре тучных людей число фирмикутов сильно превышает число бактероидов, — решила выяснить, не изменится ли их соотношение и не приблизится ли оно к показателям худых людей, если полных людей посадить на диету. Для этого ей понадобились весы и образцы кала, взятые у тучных добровольцев, которые согласились принять участие в испытании диеты.

Добровольцам предписали в течение шести месяцев соблюдать диету с низким содержанием либо углеводов, либо жиров. Их взвешивали, у них брали пробы кишечной микрофлоры до и во время эксперимента. В течение первых шести месяцев участники обеих подгрупп, придерживавшиеся разных диет, теряли вес, и количество фирмикутов уменьшалось по сравнению с количеством бактероидов по мере снижения веса. Любопытно, что перемена в количественном составе микробов становилась заметной лишь после того, как участники эксперимента теряли определенную долю веса. Тем, кто сидел на диете, бедной жирами, требовалось избавиться от 6 % веса тела, прежде чем относительное увеличение численности бактероидов начинало свидетельствовать о положительном результате. Например, полная женщина ростом 168 см, изначально весившая 91 кг, должна была сбросить 5,4 кг. Тем, кто сидел на диете, бедной углеводами, достаточно было избавиться всего от 2 % веса, чтобы соотношение бактерий в микрофлоре начало меняться: для той же женщины это составило бы 1,8 кг.

Опираясь на выборку из всего лишь двенадцати добровольцев, нельзя сделать сколько-нибудь серьезные выводы относительно доли веса, который нужно сбросить, чтобы «подтолкнуть» микрофлору в сторону более «худого» микробного соотношения. Однако это стоит отметить, потому что диеты, бедные углеводами, хоть и приводят к быстрым результатам, но «вдолгую» низкожировые диеты наверстывают упущенное и порой даже «обгоняют» низкоуглеводные.

В эксперименте Ли обе диеты были низкокалорийными: женщинам предписывалось потреблять по 1200–1500 калорий в сутки, а мужчинам — 1500–1800 калорий. Дело в том, что человек, долгое время соблюдающий низкокалорийную диету, неизбежно начнет терять вес, и неважно, в чем заключаются ограничения, — употребляет ли он меньше жиров или углеводов, или, может быть, позволяет себе наедаться досыта только по выходным, или исключает из рациона зерновые и молочные продукты, ставшие завоеванием неолитической революции. Даже диеты со сбалансированным составом питательных веществ, в которых не снижается ни относительное содержание жира, ни относительное содержание углеводов, приводят к потере веса, если человек потребляет небольшое количество калорий. Ли и другие исследователи полагают, что соотношение численности фирмикутов и бактероидов может лишь отражать пищевые привычки людей, а вовсе не свидетельствовать об ожирении как таковом. Если для похудения годится любая низкокалорийная диета, то зачем ограничивать потребление жиров или углеводов? Есть ли в этом смысл?

Те, кто делает громкие заявления об однозначном вреде жиров и углеводов, клевещут на множество сложных продуктов. С таким же успехом можно заявлять, что автомобили вредны, потому что из-за них погибают люди, и при этом не замечать того очевидного факта, что они облегчают нам жизнь. По этой же причине люди, утверждающие, будто жир всегда вреден, не учитывают того, что жир играет важную роль в выживании. Я не стану заявлять, что лучше всех знаю, как именно должны соотноситься в рационе различные жиры — насыщенные, мононенасыщенные, полиненасыщенные и содержащие трансизомеры жирных кислот. Как и модные диеты, мнения о том, какие из жиров вредны для здоровья, а какие полезны, разнятся до полной противоположности даже среди экспертов.

Что касается реакции микрофлоры на жир и сахар, которая ранее не изучалась, то ей очень трудно дать оценку даже в условиях эксперимента. Например, вы берете мышей, чтобы проверить воздействие диеты с повышенным содержанием жира на их кишечных микробов. Вы добавляете побольше жира в их обычный корм и смотрите, что будет дальше. Но теперь мыши получают больше калорий, чем раньше, а значит, вы так и не поймете, чем вызван прирост их массы — жиром или повышением общей калорийности еды. Тогда, наверно, вы решите повысить содержание жиров в их корме, но компенсировать эту прибавку уменьшением углеводов. Беда в том, что вы все равно не узнаете, чем будут вызваны перемены, которые произойдут с мышами, — возрастанием доли жира или уменьшением доли углеводов. В том, что касается питания, ничего нельзя исследовать изолированно.

Как я уже говорила, если мышей посадить на диету, богатую жирами и бедную углеводами, у них меняется состав микробной колонии, и мыши толстеют. Наряду с этими изменениями увеличивается проницаемость кишечных стенок, возрастает количество липополисахаридов (ЛПС) в крови и появляются признаки воспаления. Все эти изменения сопутствуют не только ожирению, но и диабету 2-го типа, аутоиммунным болезням и расстройствам психики. К тем же масштабным переменам — по крайней мере, у грызунов — приводит и диета, богатая простыми сахарами, например фруктозой.

Итак, похоже, избыток жирной и сладкой пищи вреден для здоровья, и во многих странах за ростом ее потребления неотступно следует рост эпидемии ожирения. Но вот какой парадокс: в Великобритании, в отдельных частях Скандинавии и Австралии, вопреки расхожему представлению о населении этих стран как об одутловатых толстяках с гамбургерами и сладкими молочными коктейлями в руках, потребление жира и сахара в действительности со времен Второй мировой войны упало. В Великобритании созданная правительством Национальная продовольственная инспекция отслеживала потребление домохозяйствами разных продуктов с 1940 по 2000 год. Статистика опровергает все наши предположения об изменениях рациона за это время. Например, в 1945 году среднее содержание жира в рационе британцев составляло 92 г на человека в сутки. В 1960 году, когда мало кто из британцев страдал от избыточного веса, этот показатель поднялся до 115 г в сутки. Но к 2000 году потребление жира упало уже до 74 г в сутки. Даже расщепление жира на жирные кислоты — насыщенные и ненасыщенные — мало что объясняет. Доля ненасыщенных жирных кислот, традиционно считающихся полезными для организма, в общем потреблении британцами жиров постоянно растет. Сливочное масло, цельное молоко и свиное сало употребляются в крайне малых количествах: выбор делается в пользу обезжиренного молока, растительных масел и рыбы. А британцы между тем продолжают толстеть.

Если сопоставить потребление жира (относительно общего потребления энергии) и индекс массы тела, то не обнаружится никакой закономерности. В 18 европейских странах у мужчин средний ИМТ и средний уровень потребления жиров никак не соотносятся между собой: иными словами, зная, сколько жиров съедает человек, невозможно определить, сколько он весит. Для женщин такая связь обнаружилась, только она оказалась ровно противоположной тому, что можно было бы ожидать: в странах, где потребляют в среднем больше жиров (до 46 % всего рациона), средний ИМТ у женщин ниже, а в странах, где жира потребляют меньше (около 27 % рациона), — выше. Таким образом, люди не всегда толстеют от большого количества жиров.

О потреблении сахара судить труднее, так как продовольственная инспекция собирала данные об употреблении тех или иных продуктов, а не подсчитывала содержание в них сахара. Однако потребление столового сахара, джемов, пирожков, пирожных и сладкой выпечки со временем тоже снижалось. Если говорить о столовом сахаре, то в конце 1950-х годов его потребляли в огромных количествах: по 500 г на человека в неделю, а к 2000 году этот показатель упал до 100 г на человека в неделю. Зато сейчас британцы пьют гораздо больше фруктовых соков и едят больше злаковых смесей для завтрака, содержащих немалое количество сахара. В целом, по некоторым оценкам, с 1980-х годов британцы стали потреблять на 5 % меньше сахара — это соответствует одной чайной ложке в день. Если же вести отсчет от 1940-х годов (а этот отрезок времени включает и период действия продуктовых карточек — годы Второй мировой войны и несколько следующих лет), то разрыв будет значительно больше. Австралийцы тоже снизили потребление сахара по сравнению с 1980-ми годами. Если в 1980 году они съедали в среднем по 30 чайных ложек сахара в день, то в 2003 году — уже не больше 25. Однако за тот же период число австралийцев, страдающих ожирением, утроилось.

Увеличение общего потребления калорий, по всей видимости, тоже не объясняет произошедших перемен. Согласно данным Национальной продовольственной инспекции Великобритании, в 1950-е годы средняя энергетическая ценность дневного рациона для взрослых и детей достигала 2660 калорий, а к 2000 году она упала до 1750 калорий на человека в сутки. Даже в Америке, согласно некоторым исследованиям, в те годы, на которые пришелся пик массового набора веса, потребление калорий снижалось. Министерство сельского хозяйства США приводит цифры, полученные Общенациональной инспекцией по потреблению продовольствия: между 1977 и 1987 годами энергетическая ценность потребляемой пищи снизилась с 1854 до 1785 калорий на человека в сутки. За тот же период доля потребляемого жира снизилась с 41 до 37 % от общего рациона. Между тем число страдающих от избыточного веса людей возросло с четверти до трети всего населения страны. Простой перевес потребляемых калорий над расходуемыми, пожалуй, частично влияет на этот процесс, однако ученые неоднократно указывали, что один лишь этот фактор не может объяснить масштабы эпидемии ожирения, охватившей США и другие страны.

Я вовсе не хочу сказать, что жир и сахар можно безнаказанно употреблять в неограниченном количестве: нет, наверняка это вредно. И нельзя утверждать, будто потребление того и другого вместе или по отдельности не возросло в мире в целом: возможно, все-таки возросло. Скорее дело в том, что, как показал диетический эксперимент с мышами, увеличение потребления одного питательного вещества должно сказываться на потреблении других питательных веществ, особенно если общее потребление калорий остается на прежнем уровне. В последние годы велись жаркие споры о том, кто главный виновник в эпидемии ожирения — сахар или жир. А что, если ни то ни другое?

Если изменения в уровне потребления сахара, жира и калорий не могут до конца объяснить триумф ожирения, то где же искать объяснение? Мы не раз задавали этот вопрос: если все больше людей набирает лишний вес, то какие компоненты рациона виноваты в этом? Ответ казался очевидным: это жир и сахар. Во многих местах росту числа тучных людей сопутствует рост потребления жира и сахара.

Чрезмерное потребление жира — удобное объяснение массовому набору веса, но все не так просто, как кажется. Мы наблюдаем у себя лишний вес и соотносим его с излишками жира в нашей еде: вот кусок мяса лежит в лужице жира, вот ломти розовой ветчины с белыми полосками жира. Но это же нелогично! Жир в теле образуется тогда, когда требуется запасти энергию, а материалом для него служат любые пищевые излишки — будь то белки, углеводы или жиры.

Вопреки нашим догадкам, в действительности нет большой разницы в уровне потребления жиров в рационах детей из Буркина-Фасо и из Италии. У бульпонских детей жир составлял 14 % от общего рациона, а у флорентийских — около 17 %. Быть может, поиски компонента, который стал занимать больше места в нашем рационе, — это упрощение картины? Что, если изменить направление поисков и попытаться понять, потребление какого компонента снизилось?

Возможно, попытка связать падение чего-то одного с ростом чего-то другого противоречит интуитивным установкам, однако такой подход вполне правомерен. Если иначе взглянуть на рацион детей из Буркина-Фасо и сравнить его с рационом итальянских детей, то мы увидим четкое различие в уровне потребления клетчатки, или волокон. Овощи, злаки и бобы, составляющие основу бульпонского рациона, богаты волокнами. Во Флоренции дети в возрасте от двух до шести лет съедают в виде волокон в среднем менее 2 % от общего рациона. А вот в рационе африканских детей доля волокон в три с лишним раза больше — около 6,5 %.

Рассмотрев статистику, отражающую состав рациона, типичного для жителей разных стран в течение последних нескольких десятилетий, можно заметить то же различие. В 1940-е годы взрослый житель Великобритании съедал 70 г клетчатки в день, а в наши дни этот показатель среди британцев упал до 20 г. По-видимому, мы стали есть гораздо меньше овощей. В 1942 году люди съедали почти в два раза больше овощей, чем сегодня, — а ведь тогда шла война и запасы еды были ограничены! Потребление свежих зеленых овощей, вроде брокколи и шпината, резко упало, и это падение продолжается. С 1940-х годов заметно снизилось потребление бобовых, злаков (включая хлеб) и картофеля — а ведь все они богаты волокнами. Сейчас мы едим гораздо меньше продуктов растительного происхождения, чем раньше.

Взглянув на гены, выявленные в микробиоме детей из Буркина-Фасо, легко понять, почему в их микрофлоре так много бактерий Prevotella и Xylanibacter — 75 % от общего числа видов. Обе эти группы содержат гены, отвечающие за выработку ферментов, которые расщепляют ксилан и целлюлозу — два трудно-усваиваемых соединения, служащих строительным материалом для стенок растительных клеток. Превотелла и ксиланибактер в кишечнике африканских детей помогают им извлекать больше питательных веществ из зерновых, бобовых и овощей, которые и составляют основную часть их рациона.

У итальянских детей и превотелла, и ксиланибактер полностью отсутствуют. Эти бактерии и не могут у них появиться, так как обоим видам для выживания требуется постоянный приток растительных остатков. Вместо них в микрофлоре флорентийских детей доминируют фирмикуты — бактерии из той самой группы, связь которой с ожирением была выявлена в нескольких американских исследованиях. В самом деле, в микрофлоре итальянских детей отношение числа фирмикутов, ассоциируемых с ожирением, к числу бактероидов, ассоциируемых с худобой, составляло почти 3:1, тогда как у детей из Буркина-Фасо наблюдалась пропорция 1:2.

По-видимому, «худой» набор кишечных микробов складывается благодаря рациону, богатому растительной пищей. Что же произойдет, если одну группу американцев посадить на животную диету, которая будет включать в основном мясо, яйца и сыры, а вторую группу — на растительную: зерновые, бобовые, фрукты и овощи? Ответ очевиден: у них изменится состав микрофлоры. У тех, кто переходил на растительную пищу, быстро возрастала численность тех бактериальных групп, которые расщепляют стенки растительных клеток, а у мясоедов уменьшалось количество бактерий, «перемалывающих» растения, зато росли ряды видов, которые расщепляют белки, синтезируют витамины и детоксифицируют канцерогенные составляющие жареного мяса. У одной подгруппы микробиом приобретал сходство с микробиомом травоядных животных, а у второй — с микробиомом, свойственным хищникам. Один из добровольцев, участвовавших в эксперименте, всю жизнь был вегетарианцем, но попал в подгруппу, которая испытывала на себе мясную диету. Раньше у него было очень много превотелл, но, как только он начал есть мясо, их численность сразу упала, а уже четыре дня спустя в его микрофлоре стали господствовать микробы, предпочитающие животные белки.

Столь быстрая приспособляемость наглядно демонстрирует пользу, которую приносит нам симбиоз с микробами, когда речь идет об употреблении пищи, доступной в тот или иной момент. С помощью своих легко приспособляющихся микробов наши предки, надо полагать, извлекали максимум пользы из растительной пищи в урожайную пору и из мяса, когда удавалось подстрелить зверя или приходило время забить домашний скот. Возможность вовремя «подключить» к игре нужных союзников чрезвычайно полезна, особенно если в рацион входят какие-нибудь необычные компоненты. Например, у японцев в кишечнике встречаются микробы с такими генами, которые вырабатывают особые ферменты для расщепления углеводов из морских водорослей. Поскольку водоросль из рода порфира (Porphyra), известная также под японским названием «нори», составляет немалую долю рациона японцев и является основой любимого ими суши, один из представителей типичной для японцев микрофлоры, Bacteroides plebeius, просто-напросто «украл» гены, отвечающие за особый фермент порфираназу, способствующую перевариванию нори, у бактерии другого вида — Zobellia galactinivorans, которая питается водорослями. Вероятно, очень многие виды микробов и микробных генов, позволяющие нам усваивать различные типы пищи, изначально заимствовали свойства у других бактерий — тех, что питаются ею сами. Высказывались предположения, что наш союз с домашним скотом стал таким полезным и выгодным не только потому, что мы стали получать больше молока и мяса, но еще и потому, что парнокопытные друзья поделились с нами своими «травоядными» кишечными микробами, способными переваривать растительные волокна.

Если мы соглашаемся с тем, что важную роль в эпидемии ожирения играет резкое сокращение клетчатки в рационе, это вовсе не означает, что жир и сахар тут совсем ни при чем. В любом рационе с повышенным содержанием жира и сахара неизбежно понижается содержание других питательных макроэлементов — сложных углеводов. Поскольку волокнистая пища представляет собой преимущественно углеводы, в том числе некрахмалистые (нерастворимые в воде) полисахариды вроде целлюлозы и пектина и стойкие крахмалы (которые содержатся, например, в зеленых бананах, в цельных зернах, семенах и даже в рисе и горохе, вначале сваренных, а затем охлажденных), то увеличение доли жира и сахара в рационе означает снижение содержания клетчатки. Быть может, наш рацион виноват в том, что мы толстеем, но вовсе не из-за избытка жира и сахара, а из-за недостатка волокон?

Давайте вспомним Патриса Кани из второй главы, профессора кафедры диетологии и метаболизма Лёвенского католического университета в Бельгии. Это он обнаружил, что у худых людей имеется гораздо больше бактерий Akkermansia muciniphila, чем у полных. Он выяснил, что аккермансия, по-видимому, способствует укреплению кишечных стенок — отчасти потому, что заставляет их вырабатывать больше густой обволакивающей слизи. Таким образом, эта бактерия мешает бактериальной молекуле ЛПС пробираться сквозь стенки кишечника и попадать в кровь, где она вызывает воспаление в жировых тканях, что приводит в итоге к нездоровому набору веса.

Решив, что аккермансия может оказаться полезной для похудения (или по крайней мере для предотвращения дальнейшего набора веса), Кани попробовал скормить эти бактерии мышам. Результат оказался поразительным. У мышей не просто понизился уровень ЛПС — они действительно похудели. Однако добавление аккермансий в рацион — лишь временное решение хронической проблемы: без многократных «дозаправок» количество этих бактерий сокращается. Но как же нам сохранять их в нужных количествах после того, как они у нас завелись? И, что еще актуальнее, как увеличить ту популяцию аккермансий, которая у нас, возможно, уже имеется?

Ответ на этот вопрос Кани нашел, пытаясь увеличить популяцию другой группы бактерий — бифидобактерий. Посадив лабораторных мышей на богатую жирами диету, Кани заметил, что у них снизилась численность бифидобактерий. У людей наблюдалась похожая картина: чем выше был ИМТ человека, тем меньше бифидобактерий у него имелось. Кани знал, что бифидобактерии питаются волокнами, и подумал: а вдруг добавление волокон увеличит численность этой группы у мышей, сидевших на жирной диете, или даже замедлит набор веса? Он попробовал подмешать в богатый жирами корм олигофруктозу (которую иногда называют фруктоолигосахаридом, или ФОС). Волокна этого типа содержатся, например, в бананах, луке и спарже. И эта добавка сделала свое дело: численность бифидобактерий выросла.

Хотя бифидобактерии действительно росли в числе благодаря олигофруктозе, куда более резкий взлет обнаружился у аккермансий. Через пять недель у группы генетически тучных мышей линии ob/ob, чей рацион дополнили олигофруктозой, уровень содержания аккермансий в микрофлоре повысился в 80 раз по сравнению с другими мышами ob/ob, которые не получали волокнистых добавок. У генетически тучных мышей добавление волокна в пищу замедляло набор веса, а у мышей, набравших вес на жирной диете, добавление волокна запускало процесс потери веса.

Кани испытал и другой тип волокна — арабиноксилан — на мышах, растолстевших от жирной пищи. Арабиноксилан составляет огромную долю всех волокон, содержащихся в цельных зернах злаков, в том числе пшеницы и риса. У мышей, получавших вместе с жирной пищей добавки арабиноксилана, состояние здоровья улучшалось примерно так же, как у мышей, получавших олигофруктозу. У них не только увеличивалась численность бифидобактерий, но и восстанавливались популяции бактероидов и превотелл — до того уровня, который наблюдается у худых мышей. Хотя эти мыши продолжали получать жирную пищу, волокна, добавленные в их рацион, помогали «залатать» стенки «протекающего» кишечника, стимулировали деление жировых клеток и предохраняли их от увеличения в размерах, снижали уровень холестерина и замедляли набор веса.

«Если перевести мышей на рацион, богатый одновременно жирами и волокнами, они могут избежать ожирения, спровоцированного жирной диетой, — рассказывает Кани. — Мы можем доказать, что если не увеличивать долю волокон одновременно с увеличением доли жиров в рационе, то кишечному барьеру будет нанесен огромный вред. Мы знаем, что наши предки ели пищу, чрезвычайно богатую трудноусваиваемыми углеводами. Они съедали по 100 г волокон каждый день, мы же сегодня съедаем их в 10 раз меньше».

В нашем эволюционном прошлом набор веса, вероятно, был полезен человеку, так как помогал в сытую урожайную пору накопить жировые запасы впрок, чтобы пережить голодные времена. Остается загадкой, почему же для нас набор веса так вреден и влечет сердечно-сосудистые болезни, диабет и многие виды рака. Многие исследователи говорят, что мы просто перешагнули все мыслимые пределы, какие природа установила человеческому телу для накопления запасов. Именно поэтому избыточный вес, не вписывающийся в границы нормы, влечет за собой опасные заболевания. Исследования Кани дают новый ключ к пониманию того, почему процесс, приносивший нам явную пользу на протяжении всей эволюционной истории, начал представлять угрозу для здоровья. Пожалуй, само по себе употребление жирной пищи не вредно — главное, чтобы при этом в организм поступало достаточное количество волокон, которые будут защищать стенки кишечника от воздействия жира. Пока волокна поддерживают существование микробов, которые укрепляют оборону кишечных стенок, ЛПС не могут проникать в кровь, иммунная система пребывает в покое, а жировые клетки не разбухают, а увеличивают свою численность делением.

Строго говоря, дело даже не в самих микробах, а в тех веществах, которые они выделяют, расщепляя пищевые волокна. Речь идет о короткоцепочечных жирных кислотах (КЦЖК), о которых я упоминала в третьей главе. После того как человек поест растительной пищи, в его тонкой кишке в достаточно больших количествах появляются три основные КЦЖК: уксусная (ацетат), пропионовая (пропионат) и масляная (бутират). Эти продукты жизнедеятельности микробов, питающихся растительными волокнами, служат «ключиками» от тысячи замков, но их важность для нашего здоровья недооценивалась в течение многих десятилетий.

Один из таких «замков» имеет кодовое наименование GPR43 (рецептор, сцепленный с G-белком). Эти рецепторы имеются у иммунных клеток, и те проявляют активность, пока не появятся КЦЖК и не «запрут» их на замок. Но зачем все это нужно? Как это часто бывает в биологии, лучший способ понять, как работает какой-нибудь механизм, — сломать его и понаблюдать, что произойдет дальше. На примере так называемых «нокаутных» мышей (то есть мышей с «выключенным» геном), у которых в данном случае специально был «выбит» ген рецептора GPR43, группа исследователей обнаружила, что без этих рецепторов у животных часто развивается воспаление ободочной кишки, артрит или астма. Тот же эффект наблюдается, если «замок» оставить на месте открытым, а «ключ» забрать. Безмикробные мыши неспособны вырабатывать КЦЖК, потому что у них нет микробов, умеющих расщеплять волокна. Поэтому их «замки» рецептора GPR43 остаются «незапертыми», а мыши оказываются подвержены воспалительным заболеваниям.

Эти чрезвычайно интересные результаты говорят о том, что рецепторы GPR43 служат одним из связующих звеньев между микробами и иммунной системой. Микробы, питающиеся волокнами, «штампуют» ключи в виде КЦЖК, которые потом сами находят «замки» иммунных клеток и запирают их, не давая лимфоцитам броситься в атаку. Рецепторы GPR43 имеются не только у иммунных, но и у жировых клеток. Когда ключ КЦЖК попадает в такой замок, он заставляет жировые клетки делиться, а не становиться крупнее, и запасать энергию здоровым, а не «больным» способом. Кроме того, воздействие КЦЖК на GPR43 вызывает выброс лептина — гормона сытости. Таким образом, поев волокнистой пищи, человек насыщается быстрее.

Схематическое изображение работы «замков» GPR43 и «ключей» КЦЖК

Важны все три главные КЦЖК, но я хочу отдельно рассказать вам об одной из них. Особую роль играет именно масляная кислота, так как она, по-видимому, является недостающим звеном в разгадке тайны «протекающего» кишечника. Я уже неоднократно упоминала, что нездоровая колония микробов провоцирует ослабление белковых цепочек, связывающих воедино клетки кишечных стенок. Сделавшись вялой и рыхлой, кишечная стенка «дает течь», позволяя просачиваться в кровь веществам, которым там совсем не место. По пути они провоцируют иммунную систему, вызывая воспалительную реакцию, которая и стоит за множеством болезней XXI века. Так вот, задача бутирата — затыкать эти самые «течи».

Белковые цепочки, соединяющие клетки кишечника, — как и любые другие белки, участвующие в работе организма, — вырабатываются нашими генами. Однако контроль над этими генами мы частично передали нашим микробам. Именно микробы решают, какую «мощность» задавать тем генам, которые вырабатывают белок для цепочек, скрепляющих стенки кишечника. Бутират выступает их «посыльным». Чем больше бутирата выделяют микробы, тем больше белковых цепочек будет вырабатываться с участием этих генов и тем крепче будут стенки кишечника. Для достижения цели здесь необходимы два условия: во-первых, «правильные» микробы (например бифидобактерии, которые способны расщеплять некоторые волокна на более мелкие молекулы, а также виды Faecalibacterium prausnitzii, Roseburia intestinalis и Eubacterium rectale, которые превращают эти мелкие молекулы в бутират), а во-вторых, рацион, богатый волокнами, чтобы этим бактериям было чем питаться. Остальное они сделают сами.

Открытия Патриса Кани и его коллег заставили в корне пересмотреть прежние представления о том, как еда влияет на массу тела. Оказалось, это влияние отнюдь не исчерпывается балансом потребляемых и расходуемых калорий, а выявленная связь между рационом (и особенно содержанием в нем клетчатки), микробами, КЦЖК, проницаемостью кишечника и хроническим воспалением указывает на то, что ожирение — не просто результат переедания, а болезнь, вызываемая сбоями в регуляции энергии. Кани убежден, что неправильное питание — это лишь один из путей, ведущих к ожирению; к тому же результату могут привести любые факторы, нарушающие равновесие микрофлоры, в том числе и антибиотики, если только кишечные стенки позволяют ЛПС проникать в кровь.

Означает ли это, что мы можем действовать по принципу «и волки сыты, и овцы целы», то есть заедать любимые жирные пирожки, скажем, зеленым горошком и ничего не опасаться? Может быть. Результаты экспериментов все чаще подтверждают, что ожирение связано с недостаточным потреблением волокон. В одном исследовании, при котором в течение 10 лет велось наблюдение за группой взрослых молодых американцев, отмечалась обратная зависимость между количеством потребляемых волокон и ИМТ, независимо от потребления жира. Другое исследование, охватившее 75 тысяч медсестер и длившееся больше 12 лет, показало, что у тех женщин, которые употребляли больше волокон в виде цельного зерна, ИМТ был стабильно ниже, чем у тех, кто предпочитал рафинированное зерно, менее богатое волокнами. Другие исследования свидетельствовали о том, что добавление волокон к низкокалорийному рациону заметно способствует похудению, а одно, в частности, показало, что полные женщины, в течение полугода сидевшие на диете и потреблявшие 1200 калорий в сутки, худели на 5,8 кг, получая добавку-плацебо, и на 8 кг, если эта добавка состояла из волокон.

Связь веса и потребления волокон подтверждается и другими фактами. Пронаблюдав в течение 20 месяцев за 250 женщинами, фиксируя их вес и потребление ими волокон, исследователи установили, что при увеличении доли волокон на 1 г на каждые 1000 калорий женщины теряли 0,25 кг. На первый взгляд, это совсем немного, однако при типичной диете с содержанием 2000 калорий в день женщины, увеличивавшие потребление волокон до 8 г на 1000 калорий, теряли уже 2 кг. Это соотношение эквивалентно половине чашки пшеничных отрубей и половине чашки вареного стручкового горошка в дополнение к обычному дневному рациону.

Особого разговора заслуживают углеводы. Они, как и жиры, неодинаковы по своим природным свойствам. Поборники низкоуглеводгых диет утверждают, что все углеводы вредны, но нужно помнить, что и сахар, и чечевица — тоже углеводы. Например, в пирожном или сладком пирожке содержится 60 % углеводов — благодаря пшеничной муке тонкого помола и сахару, и все это быстро усваивается в тонком кишечнике. Но в брокколи углеводов примерно столько же, даже больше — около 70 %. Почти половина из них — волокна, поедаемые микробами. Таким образом, за вывеской «углеводы» скрывается множество пищевых продуктов — от чистого сахара и рафинированных углеводов (например в белом хлебе) до нерафинированных углеводов (например в буром рисе), где часто содержится большое количество абсолютно неперевариваемого волокна. Разработчики белковых диет создают у людей ложное представление, будто вред от ложки джема и от кочанчика брюссельской капусты одинаков, а потому для таких диет характерно чрезвычайно низкое содержание волокон.

Как именно ведут себя углеводы в нашем организме, в значительной мере зависит от того, какие именно молекулы они содержат. И дело даже не в количестве калорий, которые мы усваиваем, а в том, каких микробов мы пестуем. Выбор этих микробов определяет, как именно регулируется аппетит, сколько энергии запасается в виде жира, насколько проницаем кишечник, как быстро расходуется запасенная энергия и насколько сильно воспаляются клетки. Когда речь идет об углеводах, по словам Рэйчел Кармоди, «очень важно, где именно они усваиваются — в тонкой кишке или в толстой, уже после преобразования в КЦЖК. Об этом никогда не сообщают на этикетках, когда указывают энергетическую ценность продукта в калориях».

Дробление, измельчение пищи или выжимание из нее сока тоже влияет на содержание клетчатки. Если в 100 г цельных зерен пшеницы содержится 12,2 г клетчатки, то при грубом помоле в муку — 10,7 г, а при тонком помоле — 3 г. В 250 мл фруктового коктейля может содержаться 2–3 г клетчатки, но если бы мы просто съели те фрукты, которые пошли на его изготовление, то получили бы 6–7 г клетчатки. В бутылочке апельсинового сока объемом 200 мл содержится около 1,5 г клетчатки, тогда как в четырех апельсинах, из которых выжат этот сок, ее содержится примерно в восемь раз больше — 12 г.

Одно из модных веяний среди тех, кто увлекается диетами для похудения, — сыроедение, также, очевидно, влияющее на микрофлору. В диетологии есть научная школа, возглавляемая профессором Ричардом Рэнгемом, биологом-эволюционистом из Гарвардского университета (под его руководством Рэйчел Кармоди писала докторскую диссертацию), согласно которой использование человеком огня для приготовления пищи способствовало изменению внешнего облика нашего вида: мы постепенно обрели более крупное тело и мозг большего размера. Кармоди выяснила, что термическая обработка пищи (как животной, так и растительной) изменяет ее химическую структуру и делает усвояемыми те питательные вещества, которые не усваивались в сыром виде. То же относится и к воздействию термической обработки на соединения, полезные для микрофлоры. Кроме того, высокая температура уничтожает некоторые биологически активные вещества, служащие естественной защитой растений; иначе эти вещества убивали бы полезных микробов в кишечнике.

Употребление сырой пищи действительно помогает людям снижать вес: из нее попросту усваивается меньше калорий. Однако если придерживаться сыроедения очень долго, последствия такой диеты окажутся необратимыми и поддержать здоровый вес будет уже невозможно. «Если понаблюдать за сыроедами в течение длительного времени, — говорит Кармоди, — то выяснится, что они не могут сохранить массу тела на нормальном уровне. Они едят очень много, в том числе по количеству калорий, но все равно продолжают терять вес. Строгие сыроеды иногда испытывают такой колоссальный дефицит энергии, что у женщин репродуктивного возраста даже прекращаются овуляции». С точки зрения эволюции такой рацион никак нельзя назвать удачным. Термическая обработка пищи — не просто культурное достижение, призванное улучшить вкус еды, а важное новшество, к которому наш вид физиологически приспособился и от которого сейчас ни в коем случае нельзя отказываться. В настоящий момент Кармоди пытается разобраться в том, как термическая обработка пищи влияет на нашу кишечную микрофлору.

Если клетчатка настолько полезна, то почему многие люди органически не переносят пшеницу и клейковину (глютен)? Ведь в пшенице и цельных зернах других злаков содержится немало клетчатки, и они, как известно, приносят большую пользу здоровью: снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний и астмы, нормализуют кровяное давление и способствуют предотвращению инсультов. Однако популярные сегодня «безглютеновые» диеты основаны на представлении о том, что клейковина, содержащаяся в пшенице, ржи и ячмене, вредна для здоровья.

Глютен — это тот белок, который придает хлебу пористую структуру. Молекулярные цепочки клейковины соединяются в сложную сеть при замешивании теста, а затем становятся «ловушками» для углекислого газа, выделяемого дрожжами: благодаря этому хлебное тесто поднимается. Это крупная молекула, немного напоминающая нитку жемчуга. Человеческие ферменты в тонком кишечнике разрывают эту длинную цепочку на несколько коротких, которые затем попадают в толстую кишку.

Еще не так давно в ресторанах и супермаркетах в помине не было никаких безглютеновых, безлактозных и бесказеиновых продуктов и блюд, но за последнее десятилетие рынок всевозможных «безглютен-безказеиновых» продуктовых товаров пережил настоящий взлет. Такие продукты уже не считаются сугубо «лечебной» диетой для людей с необычными аллергиями и непереносимостью редких компонентов — они стали своеобразным «стилем жизни», который вслед за знаменитостями выбирают миллионы людей. В последние годы огульным обвинениям в адрес одних продуктов сопутствует рост потребления других — продуктов «особой породы», в названии которых обязательно имеется приставка «без-». Некоторые адепты этой новой религии изо всех сил стараются убедить нас в том, что нам просто «не дано» употреблять в пищу пшеницу и что употребление молочных продуктов «противоестественно». На одном веб-сайте я даже видела утверждение, будто люди — единственный биологический вид на свете, пьющий молоко представителей других видов, а значит, молоко для нас вредно. И даже неважно, что это заявление, не имеющее никаких научных обоснований, сделано при помощи интернета, которым, как известно, не пользуется ни один биологический вид, кроме человека разумного.

Пшеницу и молочные продукты, а с ними и вещества, которые в них содержатся, — клейковину, казеин, лактозу и прочие, — отдельные группы людей начали употреблять в пищу еще в начале неолитической революции, то есть примерно 10 тысяч лет назад, но никаких серьезных проблем такая диета не порождала вплоть до недавних времен. Тут стоит вспомнить итальянца Алессио Фазано, гастроэнтеролога из Массачусетской детской больницы общего профиля в Бостоне. Он начинал с попыток создать вакцину против холеры, а в результате неожиданно открыл зонулин — белок, который ослабляет белковые цепочки, связывающие клетки кишечных стенок, и делает эти стенки рыхлыми и «протекающими». Фазано выяснил, что именно зонулин виноват в аутоиммунной болезни целиакии. У больных целиакией клейковина просачивается сквозь кишечные стенки, которые стали рыхлыми и проницаемыми из-за избытка зонулина, и вызывает аутоиммунную реакцию — атаку организма на клетки кишечника.

За последние несколько десятилетий целиакия стала довольно распространенной болезнью, и действительно, единственный способ избежать ее обострения — ни в коем случае не употреблять в пищу клейковину даже в самых мизерных количествах. Однако больные целиакией — не единственные, кто избегает этого вида белка. Миллионам людей кажется, будто у них тоже непереносимость клейковины, — к большой радости производителей спецпродуктов и к замешательству врачей. Поборники безглютеновой диеты утверждают, что исключение клейковины из рациона не только уменьшает вздутие живота и улучшает работу пищеварительной системы, но и делает кожу сияющей и упругой, дарит вагон энергии и способствует умственной концентрации. Особенно охотно переходят на такую диету люди, страдающие синдромом раздраженной толстой кишки. Непереносимость лактозы тоже стала чрезвычайно распространенным явлением, и теперь все супермаркеты забиты безлактозными продуктами, уже претендующими на статус обычной нормальной пищи.

Но если пшеница и молочные продукты могут так вредить здоровью, почему наши предки начали употреблять их в пищу? Если говорить о лактозе — молочном сахаре, — то у людей, живущих в самых разных местностях, развилась так называемая «лактазная устойчивость». Все мы прекрасно переносим и усваиваем лактозу в младенческом возрасте — ведь она содержится в материнском молоке. У нас есть ген, вырабатывающий особый фермент — лактазу — для расщепления лактозы. До неолитической революции этот ген «отключался» по окончании грудного вскармливания, когда необходимость в лактазе пропадала. Однако в период неолитической революции некоторые народы и племенные группы начали одомашнивать и держать в загонах скот — предков современных коз, овец и коров. Одновременно у людей, занимавшихся скотоводством, начала развиваться устойчивость генов лактазы. Эти гены уже не «отключались» после отлучения от материнской груди, а продолжали вырабатывать лактазу для расщепления лактозы, благодаря чему взрослые люди могли благополучно переваривать молоко.

В плане эволюции естественный отбор по признаку лактазной устойчивости произошел очень быстро, а из этого следует такой вывод: если люди научились переваривать лактозу в зрелом возрасте, значит, эта способность действительно помогала им выживать и продолжать род. Всего за несколько тысяч лет этот процесс, начавшийся на Ближнем Востоке, охватил жителей Европы, и они тоже обрели переносимость лактозы. Сейчас около 95 % взрослых жителей Северной и Западной Европы способны переваривать молоко. В других регионах представители иных народов, разводивших скот, — например, бедуиныкозопасы в Египте и тутси в Руанде, — получили лактазную устойчивость совершенно независимо от европейцев, благодаря иной мутации.

Если сегодня многие люди неспособны переваривать клейковину и лактозу, вряд ли это свидетельствует о том, что хлеб и молоко — пища, «не предназначенная» для человека. Как-никак наши предки — во всяком случае, древние европейцы — на протяжении тысячелетий благополучно питались и тем и другим. Создается впечатление, что перемены в образе жизни, случившиеся в течение шести последних десятилетий, почти обесценили диетические достижения человеческой эволюции за прошедшие 10 тысяч лет! Я вовсе не хочу сказать, что непереносимость некоторых пищевых компонентов — выдумка, а не реальность. Однако мне кажется, что причину таких расстройств надо искать скорее не в геноме, а в поврежденном микробиоме. Мы давно приспособились к употреблению пшеницы, и большинство из нас, особенно европейцы, способны переносить лактозу в зрелом возрасте, но в то же время в организме многих людей почему-то возникает неадекватная реакция на эти продукты.

Конечно, проблема не в самих продуктах, а в том, что происходит с ними в организме. У людей, не страдающих целиакией, но восприимчивых к клейковине, стенки кишечника не повреждены. Похоже, из-за дисбактериоза иммунная система просто безосновательно бьет тревогу, обнаружив присутствие клейковины. Возможно, положение усугубляется пристрастием людей к самым легким и мягким сортам белого хлеба с повышенным содержанием клейковины: такая пища еще сильнее раздражает и без того слишком чувствительную иммунную систему. Я думаю, вместо того чтобы отказываться от клейковины и лактозы, нам следовало бы возобновить с ними дружеские отношения, завязавшиеся еще в эпоху неолита, — и одновременно восстанавливать микробное равновесие.

Майкл Поллан, автор книг о здоровом питании, среди прочего дает рекомендацию «есть преимущественно натуральную еду растительного происхождения и не переедать». Хотя он написал эту известную фразу еще до того, как произошел переворот в наших познаниях о микрофлоре, теперь мы понимаем, что трудно было бы дать более верный совет. Если мы будем избегать «ненастоящей» еды — той, что упакована в картонные коробки и сохраняет «свежесть» благодаря химическим консервантам, обеспечивающим ей подозрительно долгий срок хранения; если мы не будем объедаться до умопомрачения, перегружая поджелудочную железу и обрастая лишними жировыми тканями; если мы будем помнить о том, что растения кормят не только нас, но и наших микробов, — то нам удастся вырастить правильную, сбалансированную микробную колонию, которая, в свой черед, поможет нам остаться здоровыми и счастливыми.

В этой главе я стремилась рассказать о пользе клетчатки в нашем рационе, однако нужно помнить: нельзя отдавать предпочтение какому-то одному элементу рациона в ущерб другим. Сложная совокупность плюсов и минусов отдельных типов пищи — идет ли речь о разных формах жиров или размерах углеводных молекул, — должна рассматриваться в рамках всего рациона в целом. Недостаточно просто заявлять, что жиры вредны, а волокна полезны. Слова Горация «мера должна быть во всем» не теряют своей актуальности, что бы ни провозглашали поклонники модных диет. Ценность клетчатки — в ее воздействии на то сообщество микробов, которое сформировалось в процессе нашего превращения из травоядных во всеядных. Анатомическое устройство нашей пищеварительной системы, где особенно важное место занимает толстая кишка, пристанище растительноядных микробов, и длинный аппендикс, служащий одновременно «конспиративной квартирой» и складским помещением, напоминает о том, что мы не чистые хищники по своей природе и что основа нашего рациона — растения. Питательный компонент, которого нам не хватает, — это волокно, но важно понимать, что на нашем столе недостает растительной пищи.

Иногда я думаю о том, как нам повезло: у нас есть физиологическая потребность есть каждый день. Ведь это одно из самых больших удовольствий в жизни, и к тому же — крайне важное. Пожалуй, ни одно другое человеческое действие не является одновременно столь приятным и столь необходимым для выживания. Однако нужно соблюдать равновесие между двумя сторонами приема пищи — наслаждением от процесса и поддержанием существования. По иронии судьбы, жители развитых стран имеют доступ к самым свежим, разнообразным и питательным продуктам на Земле, причем круглый год, независимо от сезона, а между тем огромное количество таких людей умирает от болезней, вызванных или связанных с неправильным питанием, — гораздо больше, чем от недоедания! Да, можно вполне справедливо обвинять транснациональные корпорации в том, что они добавляют в продукты слишком много сахара, соли, жира и консервантов. Конечно, нам необходимо больше знать о последствиях интенсивных и медикаментозных методов животноводства. В реальности даже у врачей и ученых нет ответов на все вопросы, касающиеся идеального баланса питательных веществ. Но надо помнить главное: каждый из нас лично отвечает за свой рацион и за рацион своих детей, и еще никто не отнял у нас свободу выбирать, чем питаться.

Мы — это то, что мы едим. Но мало того: мы — это то, что едят наши микробы. Всякий раз, садясь за стол, вспоминайте о них. Подумайте: чего бы такого вкусного они хотели получить от вас сегодня?

Глава 7

С первого вдоха

Когда детенышу коалы исполняется полгода, он понемногу начинает выглядывать из материнской сумки. Приходит пора постепенно переходить с материнского молока на взрослую пищу — эвкалиптовые листья. Для большинства травоядных это далеко не самая привлекательная пища: листья эвкалипта — жесткие и токсичные. К тому же они почти лишены питательной ценности. У млекопитающих даже нет генов, необходимых для выработки ферментов, которые способны извлекать пользу из эвкалипта. Но коалы нашли выход: подобно коровам, овцам и многим другим травоядным животным, они «наняли» микробов-специалистов, извлекающих всю нужную энергию и полезные питательные вещества из волокнистого растительного сырья.

Проблема в том, что у детенышей коалы нет нужных микробов, которые взялись бы за расщепление жестких эвкалиптовых листьев. Поэтому засеять их кишечники «семенами» будущей микробной колонии — задача родителей. Когда приходит время, мамы-коалы делают мягкую вязкую «кашицу» — смесь из полу-переваренного эвкалипта и инокулята (посевного материала) кишечных бактерий. Скармливая ее детенышам, они обеспечивают их не только микрофлорой, но и достаточным количеством пищи для нее — чтобы колония успешно прижилась на новом месте. Как только микробы укореняются в кишечнике коалы-малыша, у него появляется собственная рабочая сила, которая включается в процесс пищеварения и делает эвкалипт вполне съедобным.

Передача микрофлоры от матери детенышу — самая обычная практика, причем не только среди млекопитающих. У самок тараканов микрофлора содержится в специальных клетках — так называемых бактериоцитах, которые выпускают свое содержимое рядом с развивающимся яйцом внутри тела матери. Таким образом яйцо получает бактерии еще до того, как самка его отложит. А вот некоторые виды клопов в этом смысле больше похожи на коал: они обеспечивают потомство полезными микробами, вымазывая поверхность отложенных яиц собственными испражнениями, кишащими бактериями. Вылупившись из яиц, личинки сразу же заглатывают эти размазанные экскременты. Другой клоп, кудзу (Megacopta cribraria), при появлении на свет не имеет микробов, но съедает наполненный бактериями мешок, который мать оставляет рядом с отложенным яйцом. Если такого мешка поблизости не оказывается, клопы ищут мешки, оставленные у других яиц. Известно, что птицы, рыбы, рептилии и другие животные тоже делятся своей микрофлорой с потомством — или когда оно еще находится в яйце, или сразу после рождения.

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.

Зачаточная колония, возникающая в кишечнике младенца, становится своего рода фундаментом для той микрофлоры, которой предстоит расти и развиваться в его организме на протяжении следующих нескольких месяцев, возможно, задавая траекторию и на ближайшие несколько лет. В нашем макромире на голых выступах скал поселяются лишайники, затем мхи, а потом останки этих колонистов-первопроходцев образуют достаточно почвы, чтобы там смогли укорениться небольшие растения, за которыми последуют кусты и, наконец, деревья. Голый кусок земли когда-нибудь может превратиться в дубовую рощу в Великобритании, или в буково-кленовый лес в США, или в тропические джунгли в Малайзии. Примерно то же самое происходит с «голой землей» кишечника: «лес» микрофлоры начинается с простого набора молочнокислых бактерий, а затем постепенно обретает сложность и многообразие. Это экологическая преемственность: каждая ступень становится и средой обитания, и питательной средой для следующей ступени.

Подобная многоступенчатая преемственность на микроуровне происходит в кишечнике и на коже ребенка. Микробы-первопроходцы определяют дальнейшее развитие колонии и выбор новых видов, которые поселятся рядом с ними. В дубовой роще созревают желуди, во влажных джунглях — тропические плоды, а микрофлора снабжает растущий детский организм разными полезными веществами. Им отведена своя роль в налаживании обмена веществ и обучении иммунной системы ребенка. Иммунные клетки, ткани и сосуды растут и развиваются под постоянным надзором своекорыстной, но дружелюбной микрофлоры. Благодаря нужному количеству вагинальных микробов в организме ребенка закладываются основы его будущего партнерства с микрофлорой, и это — залог его дальнейшего благополучия.

Все это так. Но каждый год появляются миллионы детей, которые выходят из утробы матери, минуя родовые пути. В некоторых странах кесарево сечение уже стало более распространенным способом произвести на свет ребенка, чем естественное влагалищное родоразрешение. Почти половина женщин в Бразилии и Китае не рожают по-настоящему — их детей просто «вырезают» из брюшной полости. Если учесть, что в этих странах многие люди живут в сельской глуши, откуда нельзя быстро добраться до больницы, можно сделать вывод, что в больших городах этот показатель в среднем гораздо выше. Действительно, в некоторых больницах Рио-де-Жанейро доля кесаревых сечений среди всех случаев приема родов достигает 95 %. О том, насколько укоренилась эта практика в бразильском обществе, можно узнать из шокирующей истории, случившейся с Аделир Кармен Лемош де Гоэш в 2014 году. Аделир, которая уже перенесла два кесаревых сечения, захотела родить следующего малыша естественным путем — и просто ушла из больницы, когда ей сообщили, что это невозможно. Она вернулась к себе и решила рожать дома, но вскоре вооруженная полиция ворвалась к ней в дом и отвезла ее обратно в больницу. Там ей сделали кесарево сечение против ее воли. Похоже, в бразильских медицинских учреждениях господствует мнение, что влагалищное родоразрешение — слишком долгий и непредсказуемый процесс, и врачи предпочитают не перетруждаться.

Даже в тех странах, где выбор женщины принято уважать, кесарево сечение делают на удивление часто. Многим женщинам внушают, что, подвергнувшись кесареву сечению один раз, они и впредь смогут рожать только таким способом, потому что шрам, оставшийся на стенке матки после предыдущей операции, обязательно разойдется от схваток. Но это не так. Конечно, требуется время, чтобы информация дошла от ученых до медицинского персонала, однако уже сейчас известно, что не существует дополнительного риска при вагинальных родах после кесаревых сечений — если их было не более четырех. В некоторых больницах США до 70 % всех родоразрешений (а может быть, даже больше) происходит путем кесарева сечения. В среднем по стране этот показатель тоже довольно высок и составляет 32 %. В развитых странах на долю кесаревых сечений обычно приходится от четверти до трети всех рождений; впрочем, многие развивающиеся страны от них не отстают: Доминиканская Республика, Иран, Аргентина, Мексика, Куба — все они демонстрируют столь же высокие показатели.

Разумеется, так было не всегда. На протяжении веков кесарево сечение применяли лишь в редких случаях — обычно для того, чтобы спасти ребенка, который в противном случае погиб бы вместе с обреченной матерью. Однако в прошлом столетии появились действенные обезболивающие, улучшилась техника хирургических операций, а потому появилась возможность спасать не только младенцев, но и матерей. В тех случаях, когда ребенку из-за затяжных родов грозила смерть от нехватки кислорода или мать рисковала потерять слишком много крови, кесарево сечение оказывалось спасительным выходом. С конца 1940-х годов эти операции делались все чаще: благодаря антибиотикам за жизнь матери можно было уже не бояться. В 1970-е произошел резкий скачок — и с тех пор кривая неуклонно стремится вверх. Сегодня кесарево сечение лидирует по частоте среди всех хирургических операций на брюшной полости.

Множество популярных статей в прессе разжигают «войны мамочек», внушая читателям, что причина такого бума — в том, что все больше женщин «ленятся тужиться» и заранее выбирают быструю, удобную и безболезненную альтернативу утомительным многочасовым родам, к тому же позволяющую избежать повреждений влагалища. Решения о плановом кесаревом сечении действительно принимаются все чаще, однако гораздо больше операций приходится на те случаи, когда кесарево сечение начинают делать уже во время потуг, по советам акушеров и врачей. Американцы часто объясняют такое поведение медицинского персонала, не желающего рисковать в случаях сложных родов, склонностью к сутяжничеству самих пациентов, которые воспринимают врачебную помощь как коммерческую услугу. Но даже в государственных (бесплатных) медицинских учреждениях, например в Великобритании, врачи охотно прибегают к кесареву сечению, когда замечают, что дело продвигается туго. Эту операцию проводят в случае затяжных родов, или если ребенок слишком крупный и есть риск, что он застрянет, или при ягодичном предлежании, когда ребенок собирается появиться на свет ножками вперед и перевернуть его невозможно.

Многие женщины, слыша во время родовых схваток совет врачей сделать кесарево сечение, испытывают облегчение с примесью чувства вины: ведь им предлагают возможность избавиться от боли, утомления и страхов, сопутствующих влагалищному родоразрешению. Само существование быстрой и доступной альтернативы естественным родам может лишить женщин внутренних сил, внушив им мысль, будто вытолкнуть ребенка усилиями собственных мышц — слишком трудная или опасная задача. Конечно, это неправда. В среднем роженицы, заранее планирующие кесарево сечение, подвергаются более высокому риску, чем рожающие естественным путем. Например, во Франции при вагинальном родоразрешении из 100 тысяч рожениц по статистике умирает около четырех ранее здоровых женщин, а после кесарева сечения — около тринадцати. Даже если не рассматривать смертельные случаи, кесарево сечение опаснее, чем естественное родоразрешение: оно влечет за собой риски, сопутствующие любой хирургической операции: инфекции, большие потери крови и проблемы с обезболиванием.

Кесарево сечение — жизненно важная альтернатива влагалищному родоразрешению в случаях медицинской необходимости: у некоторых женщин просто нет другой возможности родить ребенка. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, реальная доля случаев, когда при родах необходима помощь в виде кесарева сечения, не должна превышать 10–15 % от всех родоразрешений. (Рассматриваются те случаи, когда женщину и ребенка спасают от реальных опасностей, грозящих им при родах, а не подвергают излишнему риску от самой хирургической операции.) Порой врачам довольно трудно понять, каких женщин следует включать в эти 10–15 %, а каких — нет. А женщинам, заранее выбирающим рекомендованное («плановое») кесарево сечение, часто не до конца объясняют все риски для них самих и для ребенка, причем порой об этих рисках недостаточно осведомлены даже сами акушеры и медсестры.

Сегодня, говоря о главных рисках кесарева сечения для ребенка, обычно связывают их с первыми днями и неделями жизни новорожденного. Вот что сообщает об этом Государственная служба здравоохранения Великобритании:

Иногда при разрезании стенки матки скальпель может повредить кожу младенца. Это происходит с 2 % детей, появляющихся на свет путем кесарева сечения, однако такие порезы обычно заживают без дальнейших последствий. Наиболее распространенная проблема, с которой сталкиваются дети, родившиеся при помощи кесарева сечения, — это трудности с дыханием, хотя чаще всего они наблюдаются у недоношенных детей. У младенцев, родившихся путем кесарева сечения на 39-й неделе беременности и позже, риск затрудненного дыхания заметно снижается, достигая уровня, типичного для детей, прошедших родовые пути. Сразу после рождения и в первые дни жизни ребенок может дышать аномально быстро. У большинства новорожденных нормальное дыхание налаживается в течение двух-трех дней.

Однако мало где упоминают о долгосрочном вреде кесарева сечения для здоровья ребенка. Сейчас становится все более очевидным, что ранее считавшаяся безвредной альтернатива вагинальным родам в действительности чревата серьезными рисками и для матери, и для ребенка. В первые дни жизни «кесарята» более уязвимы для инфекций. На их долю приходится до 80 % инфекций, возбужденных метициллин-резистентным золотистым стафилококком (МРЗС). На этапе выхода из младенчества у «кесарят» чаще развиваются аллергии. У детей, родившихся у мам-аллергиков, — следовательно, имеющих предрасположенность к аллергиям, — вероятность стать аллергиками возрастает в семь раз, если они появились на свет при помощи скальпеля.

У детей, родившихся в результате кесарева сечения, больше шансов стать аутистами. Если бы дети вообще не появлялись на свет при помощи этой операции, то, по оценкам исследователей из Центров профилактики и контроля заболеваний США, 8 из 100 детей-аутистов не встретились бы с этой болезнью. Аналогично, обсессивно-компульсивные расстройства в 2 раза чаще встречаются среди людей, родившихся при помощи кесарева сечения. Некоторые аутоиммунные болезни тоже связывают с таким способом появления на свет. Дети-«кесарята» более предрасположены к развитию диабета 2-го типа и целиакии. К числу связанных с кесаревым сечением болезней относят даже ожирение. Исследование с участием взрослых молодых бразильцев показало, что среди людей, родившихся в результате операции, ожирением страдает 15 %, тогда как среди родившихся естественным путем таких оказалось только 10 %.

Наверное, вы уже заметили: речь снова и снова идет о болезнях XXI века. Конечно, каждая из них обусловлена большим количеством факторов — от неблагоприятного воздействия окружающей среды до генетической предрасположенности, однако корреляция роста числа кесаревых сечений и повышения риска болезней XXI века не может не поражать. Определить, каким способом — хирургическим или естественным — младенец появился на свет, можно спустя много месяцев после рождения — по пробе его кишечной микрофлоры. Вагинальные микробы, которые колонизуют организм новорожденного изнутри и снаружи, пока он проходит через влагалище, не могут колонизовать организм ребенка, не прошедшего родовые пути. Вместо этого «кесаренок» сразу сталкивается с микробами из окружающей среды: чужие руки в перчатках извлекают маленькое тельце из-под кожи маминого живота, показывают его родителям, затем несут по операционному залу, чтобы промокнуть полотенцем и оценить состояние здоровья. Как ни парадоксально, именно в стерильных хирургических условиях это может означать знакомство с самыми живучими больничными микробами — стрептококками, псевдомонадами и клостридиями диффициле, — наряду с бактериями, живущими на коже матери, отца и медицинского персонала. Эти кожные микробы и становятся основой будущей кишечной микрофлоры малыша, родившегося в результате кесарева сечения.

Но если кишечная микрофлора ребенка, родившегося естественным путем, близка к вагинальной микрофлоре его матери, то между микробами, населяющими организм «кесаренка» и организм его матери, нет ничего общего. Вместо бактерий, переваривающих лактозу, — лактобацилл, превотелл и тому подобных, обычно передающихся младенцам в процессе родов, — первыми колонизаторами малыша становятся виды, обычно обитающие на коже: стафилококки, коринебактерии, пропионобактерии и другие. Они не любят молоко и не переваривают лактозу: их привычная пища — это кожное сало и секрет. И там, где должны были расти дубравы, появляется сосновый лес.

Как именно такое различие в составе кишечной микрофлоры влияет на здоровье, постепенно проясняется благодаря практическим исследованиям. Когда мы узнаем больше об этих механизмах, можно будет не бить тревогу из-за «неправильного» набора микробов, а сделать необходимые выводы. Но уже одной тревоги по поводу того, что способ появления на свет может повлиять на будущее развитие кишечной микрофлоры ребенка, оказалось достаточно, чтобы побудить к действиям Роба Найта, специалиста по изучению микробиома. В 2012 году его жена родила дочку путем вынужденного кесарева сечения. К тому времени Найт уже участвовал в нескольких научных исследованиях, связанных с развитием кишечной микрофлоры у младенцев, в Колорадском университете в Боулдере, и, обладая соответствующими знаниями, хотел во что бы то ни стало предотвратить любые негативные последствия для здоровья дочери, которые могли возникнуть из-за кесарева сечения. Дождавшись, когда из родильной палаты выйдет медицинский персонал, он взял мазок вагинальной микрофлоры у жены и передал дочери.

Такое «подрывное действие» едва ли встретило бы одобрение со стороны большинства акушеров, однако на самом деле оно имеет большой потенциал. Роб Найт и Мария Глория Домингес-Белло, адъюнкт-профессор медицинского факультета Нью-Йоркского университета, сейчас проводят большое клиническое исследование с целью выяснить, может ли передача микробов из материнского влагалища новорожденному ребенку предотвратить некоторые кратковременные и долгосрочные последствия перенесенного кесарева сечения. Техника эксперимента очень проста. За час до того, как роженицу должны перевести в операционную, ей во влагалище помещается небольшой лоскут тонкой ткани. Непосредственно перед первым надрезом ткань вынимают и помещают в стерильный сосуд. Через несколько минут, когда ребенок уже появится на свет, его обтирают этой тканью: вначале ротик, потом лицо, а затем остальные части тела.

Это простая, но эффективная процедура. Предварительные результаты, полученные на примере 17 младенцев, родившихся в больницах Пуэрто-Рико, показывают, что у привитых таким образом детей кишечная микрофлора гораздо ближе по составу к материнской вагинальной и анальной микрофлоре, чем у других «кесарят», не получивших мазка с материнскими микробами. Хотя такое «помазание» не приводило к полной нормализации микрофлоры, эффект был впечатляющим: у привитых детей появлялось немалое количество видов микробов, обычно присутствующих в организме детей, рожденных естественным путем.

Последствия разных способов родоразрешения — естественного и хирургического — для человеческой микрофлоры ставят перед исследователями ряд интересных вопросов, на которые пока нет ответов. Например, как влияют роды в воде на первый прививочный материал, который получает младенец? Какое воздействие оказывает теплая вода (возможно, с остатками антибактериального средства, которым вымыли ванну) на вагинальную микрофлору матери и на ее перенос на кожу и губы младенца? И что можно сказать о детях, родившихся «в рубашке» — то есть в пузыре с околоплодными водами, — минуя контакт с микробами, населяющими материнское влагалище? Каковы различия в наборе микробов при домашних родах и родах в более чистой (как принято считать) больничной среде?

В западном мире даже естественные роды происходят в почти стерильной обстановке. В отличие от родов в большей части Африки, Азии и Южной Америки, часто происходящих дома, роды в Европе, Северной Америке и Австралазии обычно превращаются в некую медицинскую процедуру, в которой микробам места нет. Кровати, руки и инструменты — все это обрабатывают антибактериальным мылом и протирают спиртовыми салфетками, прежде чем прикоснуться к роженице или новорожденному. Почти половине американских рожениц ставят антибактериальную клизму, чтобы детям не передались вредные бактерии вроде стрептококков группы B. Более того, все американские новорожденные получают дозу антибиотика сразу после рождения — на тот случай, если у матери гонорея (в редких случаях это заболевание может привести к глазной инфекции у ребенка). Игнац Земмельвайс был бы очень доволен, если бы увидел, как основательно и эффективно принимаются антисептические меры, за которые он ратовал; и можно не сомневаться, что многие тысячи матерей и младенцев остаются живы именно благодаря такой гигиене. Однако это отличается от того, чего «ожидают» человеческий геном и микробиом. И именно это отличие и его последствия должны определять наши шаги в усовершенствовании врачебной заботы о роженицах и новорожденных.

Речь не идет о том, что женщины должны в одиночку бороться с существующей тенденцией или чувствовать свою вину. Нужно менять не сознание тех женщин, которые сами идут на плановое кесарево сечение (их относительно немного), а всю систему родовспоможения и связанных с ней медикаментозных методов. Сегодня уже существует множество инициативных групп, которые помогают уменьшать количество кесаревых сечений по всему миру, причем большинство занимаются просвещением, рассказывая о возможных рисках и о напрасном расходовании ценных ресурсов на необоснованные хирургические процедуры. Этому должно сопутствовать четкое понимание и преимуществ, и рисков кесарева сечения для здоровья новорожденных — как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

После того как промелькнут первые мгновения жизни — а вместе с ними исчезнут и первые микробы, с которыми произошла встреча, — семенам будущей микрофлоры младенца предстоит пройти большой путь к зрелости. Что именно вырастет дальше, зависит от того, какой уход получат эти семена в первые дни, недели и месяцы детской жизни.

В 1983 году профессор Дженни Брэнд-Миллер стала матерью. Уже через несколько дней ей пришлось погрузиться в изучение детских колик. Ее новорожденный сын безутешно плакал, хотя был, по-видимому, абсолютно здоров. Ранее Брэнд-Миллер и ее муж участвовали в исследованиях непереносимости лактозы — неспособности некоторых людей переваривать молочный сахар (лактозу) при помощи фермента лактазы. Теперь они задумались: а вдруг причиной колик стала как раз такая непереносимость? Муж Брэнд-Миллер решил найти ответ на этот вопрос в своей диссертации и провел испытание капель с ферментами лактазы для младенцев, страдавших от колик, с применением плацебо для проверки объективности опыта. Увы, особой разницы не выявилось: младенцы, получавшие лактазу, продолжали плакать ровно столько же, сколько младенцы, которым давали плацебо. Но обнаружилось одно различие — в количестве водорода, которое выдыхали младенцы с коликами и младенцы без колик.

Это определило дальнейший ход рассуждений. Избыток водорода в дыхании указывает на то, что кишечные бактерии занимаются расщеплением пищи. Однако расщеплять лактозу на глюкозу и галактозу должны ферменты, вырабатываемые самим организмом. Если бактерии выделяют водород, значит, им достается очень много еды; можно предположить, что к ним поступают какие-то другие молекулы, не подвергшиеся расщеплению в тонкой кишке. Брэнд-Миллер знала, что немалую часть грудного молока составляет набор веществ, которые называются олигосахаридами. Эти молекулы считались бесполезными, так как в человеческом организме нет ферментов для их расщепления. И тут ее с мужем посетила догадка: а что, если эти олигосахариды должны кормить не самого младенца, а его кишечных бактерий?

Олигосахариды — это углеводы, состоящие из коротких цепочек простых сахаров (олиго— в переводе с греческого значит «мало», «немного»). В женском грудном молоке их содержится огромное количество — в сумме около 130 различных видов. Их там гораздо больше, чем в молоке любого другого биологического вида: например, в коровьем молоке присутствует всего несколько видов олигосахаридов. В пище взрослых людей нет ничего, что содержало бы такие молекулы. Однако они вырабатываются в грудных железах беременных и кормящих женщин. Здесь, очевидно, и стоит искать ответ на вопрос об их предназначении: если железы производят какое-то вещество, значит, оно служит каким-то целям?

Чтобы проверить гипотезу, Брэнд-Миллер и ее муж провели эксперимент. Они измерили количество водорода, выдыхаемое младенцами: сначала после того, как им давали с водой глюкозу, а потом — после того, как к воде добавлялись очищенные олигосахариды. После глюкозы водорода не становилось больше: это указывало на то, что она усваивалась в тонком кишечнике, а не расщеплялась кишечными бактериями. А вот после смеси с олигосахаридами уровень водорода значительно увеличился: значит, эти вещества «проскакивали» через тонкую кишку и кормили не самого младенца, а его кишечную микрофлору.

Сейчас уже известно, что олигосахариды выступают важным инструментом, заставляющим полезные виды микробов «прорастать из семян» зачаточной кишечной микрофлоры младенца. У младенцев, находящихся на грудном вскармливании, преобладают лактобациллы и бифидобактерии. В отличие от человеческого организма бифидобактерии производят ферменты, которые способны расщеплять исключительно олигосахариды. При этом продуктами их жизнедеятельности становятся чрезвычайно важные короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — масляная кислота (бутират), уксусная (ацетат), а также особенно ценная для младенцев молочная кислота (лактат). Все они питают клетки толстой кишки и играют чрезвычайно важную роль в развитии иммунной системы ребенка. Проще говоря, олигосахариды из грудного молока нужны младенцам для того же, для чего взрослым людям нужны волокна из растительной пищи.

Однако олигосахариды, содержащиеся в грудном молоке, не только служат пищей для бактерий. В первые дни и недели жизни младенца его кишечная микрофлора крайне проста и крайне неустойчива. Численность колоний разных штаммов бактерий то повышается, то снижается. Это делает микробное сообщество уязвимым при возникновении опасности. Достаточно одного-единственного патогенного штамма — например, Streptococcus pneumonia, — чтобы посеять смуту в рядах полезных видов и истребить множество штаммов. В таких случаях олигосахариды помогают очистить территорию от противника. Прежде чем вредоносная бактерия причинит какой-либо ущерб, она должна пристать к стенке кишечника при помощи специальных пилей (или фимбрий), имеющихся на поверхности любой бактерии. К этим пилям и прикрепляются олигосахариды, лишая патогенные виды способности закрепиться в кишечнике ребенка. Известно, что среди общего числа видов (около 130) десятки «специализируются» на нейтрализации конкретных патогенов: они подходят к их пилям с такой же точностью, с какой ключ подходит к своему замку.

С течением времени состав грудного молока меняется в соответствии с потребностями растущего младенца. Сразу после рождения из материнской груди выделяется еще не настоящее молоко, а густое молозиво — концентрированная смесь иммунных клеток, антител и множество олигосахаридов (примерно четыре чайные ложки на каждый литр). По мере того как младенческая микрофлора стабилизируется, содержание олигосахаридов в молоке снижается. Когда ребенку исполняется четыре месяца, их доля составляет уже менее трех чайных ложек на литр молока, а к первому дню рождения малыша их будет меньше одной чайной ложки.

О важности содержания олигосахаридов в молоке нам могут поведать наши старые знакомые — коалы (да и другие сумчатые). У большинства сумчатых имеется два соска, которые спрятаны внутри сумки. В течение всего периода вскармливания детеныш коалы пользуется лишь одним из них. Если вслед за одним детенышем появляется на свет второй, то каждому достается по соску. Но что самое примечательное, к разным соскам поступает разное молоко, как бы специально приготовленное для каждого из детенышей в соответствии с их возрастными нуждами. Новорожденному достается молоко с высоким содержанием олигосахаридов и низким содержанием лактозы, а детенышу постарше — молоко другого состава, в котором уже заметно меньше олигосахаридов, но гораздо больше лактозы. Когда детеныш выбирается из сумки, содержание олигосахаридов в предназначенном для него молоке становится еще ниже.

Такое дифференцированное производство молока «на заказ» наглядно опровергает предположение, что олигосахаридов становится меньше просто потому, что организм матери утрачивает способность их вырабатывать. Скорее можно говорить о том, что сумчатые приспособились обеспечивать потомство молоком, состав которого в точности отвечает потребностям их меняющегося микробного сообщества. Природа сделала выбор в пользу молока, полезного для микробов, потому что сами эти микробы полезны для млекопитающих.

Олигосахариды — не единственный ингредиент, наличие которого в грудном молоке вызывало вопросы. Десятилетиями сердобольные кормящие матери отдавали излишки собственного молока в хранилища донорского молока при больницах. Такие хранилища помогают выкормить детей, чьи родные матери не могут кормить грудью, — например, если ребенок родился преждевременно или настолько слабым, что не мог взять грудь самостоятельно, а потом у матери пропало молоко. Однако эти хранилища молока постоянно ставили врачей в тупик: донорское молоко всегда заражено бактериями. Многие микробы попадают туда с кожи соска и груди, и какой бы стерилизации ни подвергали донорскую грудь перед сцеживанием, от микробов в грудном молоке не удавалось избавиться полностью.

Создание сложных асептических технологий сцеживания молока, наряду с технологией секвенирования ДНК, позволило выявить причину этого обязательного «заражения». Оказалось, что бактерии — неотъемлемая составляющая самого грудного молока. Это не какие-нибудь «автостопщики» или «зайцы», пересевшие с губ младенца или с материнского соска, — нет, они присутствовали в грудном молоке с самого начала. Но откуда они там взялись? Многие из них — это не те бактерии, которые могут пробраться в млечные протоки из своих привычных мест обитания на коже груди, а молочнокислые бактерии, обитающие обычно во влагалище и в кишечнике. Действительно, если сравнить пробы кала и молока кормящей матери, то между штаммами, содержащимися в них, обнаружится сходство. Выходит, эти микробы проделали путешествие из толстой кишки в молочные железы.

Анализ крови позволяет установить маршрут следования кочующих микробов. Дело в том, что целый ряд бактерий перемещается по организму внутри так называемых дендритических (древовидных) иммунных клеток. Древовидные клетки добровольно участвуют в «перевозке» бактерий. Находясь в гуще других клеток иммунной ткани, окружающей кишечник, эти клетки протягивают свои длинные ветвеобразные «руки» (дендриты) в сам кишечник, проверяя, какие там есть микробы. Обычная их задача — окружить (то есть поглотить) пойманные патогены, а потом дождаться появления команды иммунных клеток — настоящих «прирожденных убийц», — чтобы те уничтожили их. Но, что удивительно, эти древовидные клетки иногда выхватывают из массы и полезные бактерии, чтобы поглотить их, а затем транспортировать по кровеносным сосудам в грудные железы.

Увидеть, как работает эта система, можно при наблюдении за мышами. Если бактерии в лимфатических узлах имеются лишь у 10 % небеременных мышей, то у беременных мышей этот показатель составляет 70 %. После рождения мышат численность бактерий в лимфатических узлах матери резко падает, но при этом число разродившихся мышей, у которых бактерии обнаруживаются в тканях молочной железы, возрастает до 80 %. Похоже, и у мышей, и у людей работа иммунной системы направлена не только на обезвреживание болезнетворных бактерий, но и на транспортировку полезных — с тем, чтобы их можно было передать новорожденным. Это гениальная стратегия: бактерии переезжают на новое место, где им не придется сражаться за территорию, а детеныш получает запас полезных бактерий в придачу к тем, что уже поселились в нем в процессе рождения.

По мере того как младенец растет, в грудном молоке меняется не только содержание олигосахаридов, но и состав микробов. Виды, в которых нуждается ребенок в первый день жизни, отличаются от тех видов, которые будут нужны ему через месяц, через два месяца и через полгода. В молозиве, которое вырабатывается у матери в первые несколько дней после рождения малыша, содержатся сотни видов микробов. В грудном молоке были выявлены представители лактобацилл, стрептококков, энтерококков и стафилококков — в концентрации примерно до 1000 особей на миллилитр. Это значит, что с одним только молоком ребенок может поглощать около 800 тысяч бактерий ежедневно. Со временем микробов в молоке становится значительно меньше и происходят изменения в его составе. Когда ребенку исполняется несколько месяцев, в молоке матери становится больше микробов тех типов, которые живут во рту взрослого человека; возможно, это помогает ребенку подготовиться к знакомству с твердой пищей.

Любопытно, что на состав микробов в грудном молоке во многом влияет способ появления ребенка на свет. Набор микробов в молозиве женщин, рожавших путем планового кесарева сечения, которое делается до начала схваток, кардинально отличается от микробов в молозиве женщин, рожавших естественным путем. И это различие отмечается еще минимум в течение полугода. А вот у женщин, которым делали срочное кесарево сечение уже в процессе родов, молочная микрофлора гораздо больше походит на микрофлору рожавших естественным способом. Значит, в процессе родов срабатывает какой-то «клаксон», оповещающий иммунную систему о том, что ребенок скоро родится и должен будет получать питательные вещества не из плаценты, а из грудного молока. Вероятно, роль этого «клаксона» играет мощный оркестр гормонов, высвобождаемых во время родовых схваток. Выброс этих гормонов и определяет выбор микробов, которые временно «переедут» из кишечника в грудные железы, чтобы затем попасть в организм ребенка. Стало быть, кесарево сечение наносит двойной удар: оно подменяет нужные микробы ненужными не только на начальном этапе, когда ребенок появляется на свет, но и на этапе вторичной микробной колонизации через грудное молоко.

Олигосахариды, живые бактерии и другие компоненты грудного молока являются идеальной пищей и для самих новорожденных, и для их микрофлоры. Грудное молоко способствует укоренению полезных микробов и направляет зачаточную кишечную микрофлору по верному пути, чтобы в будущем она переросла в сообщество, типичное для кишечника взрослого человека. Именно молоко препятствует колонизации кишечника вредными видами и «обучает» неопытную иммунную систему ребенка, подсказывая, что должно вызывать тревогу, а что нужно оставить в покое.

Но что происходит при бутылочном вскармливании, то есть в случае, когда младенца кормят искусственными молочными смесями? Как воздействует смесь на развивающуюся микрофлору ребенка? Мода на разные способы кормления младенцев, пожалуй, так же капризна, как мода на длину женских юбок. Еще до того как искусственное вскармливание стало альтернативой грудному, существовал и другой выход для матерей, которые не могли или не хотели кормить грудью. До ХХ века многие женщины нанимали кормилиц, причем общие тенденции внутри сословий менялись почти так же, как в прошлом веке менялось отношение к искусственному вскармливанию. Например, долгое время считалось, что аристократкам не приличествует самим кормить детей грудью, но с началом промышленной революции к услугам кормилиц стали прибегать работающие женщины, а «сливки общества» вернулись к кормлению грудью.

В конце XIX — начале XX века кормилицы постепенно лишились работы: появился гораздо более практичный способ кормления — бутылочный. Стеклянные бутылочки, которые легко стерилизовать, моющиеся резиновые соски и искусственные смеси на основе коровьего молока превратили бутылочное вскармливание из вынужденной меры в сознательно избираемую альтернативу. Все больше женщин отказывалось от кормления грудью. В 1913 году новорожденных кормили грудью около 70 % матерей, к 1928 году это число сократилось до 50 %, а к концу Второй мировой войны — уже до 25 %. В 1972 году число женщин, кормивших грудью, достигло исторического минимума, составив всего 22 %. После десятков миллионов лет существования млекопитающих произошло невероятное: всего за одно столетие люди (тоже млекопитающие) почти перестали кормить детей грудным молоком.

Если олигосахариды и живые бактерии в грудном молоке отвечают за правильное питание зачаточной кишечной микрофлоры у новороженных, меняя свой состав и количество по мере роста и развития ребенка, то каковы будут для нее последствия искусственного вскармливания? Молоко из бутылочки — это чаще всего тоже «грудное» молоко, только взятое не из женской груди, а из коровьего вымени. Эволюционное предназначение коровьего молока, несмотря на активное вмешательство со стороны человека на протяжении последних 10 тысяч лет, заключается в том, чтобы служить идеальной пищей для телят и их микробов. Однако кишечная микрофлора телят значительно отличается от кишечной микрофлоры детей. Бактерии, живущие в кишечнике телят, привыкли кормиться дважды пережеванной травой, а не остатками мяса и овощей, частично переваренных в тонком кишечнике. Одного только коровьего молока недостаточно для полноценного питания новорожденного ребенка: он рискует остаться без многих важных витаминов и минералов, а это чревато цингой, рахитом и анемией. Сегодня в детские искусственные смеси добавляется много дополнительных элементов, однако и они не содержат иммунных клеток и антител, олигосахаридов и живых бактерий.

Самым очевидным отличием, которое наблюдается в микрофлоре малышей-«искусственников», является исключительное разнообразие видов и штаммов. В кишечнике у детей, которых совсем не кормили грудью, живет примерно на 50 % больше видов микроорганизмов. Так, у детей, выросших исключительно на искусственных смесях, обнаруживалось гораздо больше видов из семейства Peptostreptococcaceae, куда входит и опасный патоген Clostridium dififcile. Если микроб C. diff чувствует свою безнаказанность, он может вызывать трудноизлечимую диарею, которая с пугающей частотой приводит к смерти детей. Если среди младенцев, вскармливаемых исключительно грудным молоком, носителем C. diff является каждый пятый, то среди детей, с самого рождения получающих искусственные смеси, таких носителей четверо из пяти. Вполне вероятно, что многие дети подхватывают эту бактерию прямо в родильной палате, и чем дольше новорожденный остается в больнице, тем выше его риск получить этот патоген.

Если у взрослых разнообразие микробов является показателем здоровья, то у младенцев — наоборот. Для защиты малыша от инфекций и для приведения в боевую готовность его иммунной системы, по-видимому, чрезвычайно важно в первые дни жизни культивировать весьма ограниченную группу бактериальных видов, в чем должны помочь вагинальные молочнокислые бактерии и содержащиеся в грудном молоке олигосахариды. Даже сочетание грудного вскармливания с бутылочным увеличивает нежелательное разнообразие микробных видов, включая C. diff, так что в результате у младенца, находящегося на такой смешанной диете, формируется «промежуточная» микрофлора (если сравнивать ее с микрофлорой «естественников» и «искусственников»).

Но так ли страшно, что в животах у детей заведется больше видов бактерий? В чем опасность поселения в них еще каких-нибудь групп? Часто приходится слышать, что для малыша нет ничего лучше материнской груди, однако редко объясняется, чем она полезна для здоровья ребенка. Считается, что искусственное питание — это само по себе неплохо, а грудное молоко — нечто вроде полезной добавки. Но если взглянуть на сухие факты, нельзя не заметить разительный контраст между состоянием здоровья «естественников» и «искусственников».

Начнем с того, что «искусственники» более уязвимы для инфекций. По сравнению с детьми, кормящимися исключительно грудью, дети, питающиеся только искусственными смесями, в два раза больше рискуют заразиться ушными инфекциями, у них в 4 раза больше шансов попасть в больницу с инфекцией верхних дыхательных путей, в 3 раза больше вероятность подхватить желудочно-кишечную инфекцию и в 2,5 раза выше опасность заболеть некротическим энтероколитом, при котором отмирают ткани кишечника. Кроме того, такие дети в два раза чаще оказываются жертвами синдрома внезапной смерти. В США младенческая смертность (случаи смерти детей, не достигших одного года) на 30 % выше среди тех детей, которых не кормили грудью, даже если учитывать прочие факторы, такие как курение матери во время беременности, бедность и низкий уровень образования, и если исключить из статистики младенцев, чья болезнь препятствовала грудному вскармливанию. Младенческая смертность в развитых странах находится на низком уровне, поэтому дополнительный риск измеряется приблизительно в таких числах: от 2,1 случая постнеонатальных смертей на 1000 живорожденных детей, находившихся на грудном вскармливании, до 2,7 на 1000 живорожденных детей «искусственников». Конечно, это относительно небольшие цифры, но если вспомнить, что в США ежегодно рождается больше 4 миллионов детей, то получается, что каждый год гибнет до 720 младенцев, которые, возможно, могли бы избежать такой участи.

У младенцев, которых кормят не грудным молоком, а смесями, в два раза больше шансов приобрести астму или экзему. Они подвергаются большему риску развития детской лейкемии — рака иммунной системы. Они чаще страдают от диабета 1-го типа. В будущем их чаще ожидают аппендицит, тонзиллит, рассеянный склероз и ревматоидный артрит. В глазах родителей эти риски не настолько серьезны, чтобы слишком о них беспокоиться. Но, как отмечалось выше, если принимать в расчет миллионы рождающихся каждый год детей, масштаб этого явления достаточно велик, чтобы вызывать тревогу.

Пожалуй, важнее всего то, что искусственные смеси повышают шансы ребенка (возможно, вдвое) в будущем набрать лишний вес. Когда ученым нужно узнать, имеют ли наблюдаемые факты причинно-следственную связь или произошло случайное совпадение, они ищут «зависимость от дозы». Если какой-то фактор — например, объем выпитого спиртного — действительно приводит к определенному эффекту — скажем, к замедлению скорости реакции, — то следует ожидать, что скорость реакции будет замедляться по мере увеличения объема (повышения дозы) спиртного, по крайней мере до определенного момента. Чем больше доза, тем ниже скорость реакции.

Такая взаимосвязь прослеживается между кормлением грудью и риском ожирения. Одно исследование показало, что каждый дополнительный месяц грудного вскармливания вплоть до 9-месячного возраста снижает риск ребенка в будущем набрать лишний вес примерно на 4 %. Соответственно два месяца исключительно грудного вскармливания снижают этот риск уже на 8 %; три месяца — на 12 % и так далее. После девяти месяцев грудного вскармливания у ребенка будет на 30 % меньше шансов набрать лишний вес, чем у того, кого с рождения кормили из бутылочки. Грудное вскармливание без введения какого-либо искусственного прикорма, по-видимому, оказывает еще более действенный эффект: с каждым дополнительным месяцем риск ребенка в будущем набрать лишний вес снижается на 6 %. При этом влияние искусственного вскармливания на вероятность набрать лишний вес, вплоть до ожирения, распространяется не только на детские годы. У детей постарше и даже у взрослых риск набрать избыточный вес или заболеть ожирением сохраняет зависимость от способа питания в младенческом возрасте. Ожирению часто сопутствует диабет 2-го типа, и бывших «искусственников» эта участь не минует. Если в младенчестве ребенка кормили только искусственными смесями, вероятность того, что в зрелом возрасте у него разовьется диабет, повышается на 60 %. Как и в случае с кесаревым сечением, многие риски, которыми чревато лишение грудного вскармливания, связаны с болезнями XXI века.

На «беби бумерах» — детях, родившихся в годы демографического взрыва, когда кормление из бутылочки считалось нормой, — все эти факторы сказались более чем ощутимо. Чуть позже, в середине семидесятых, кормление грудью снова вошло в моду, особенно среди обеспеченных и образованных людей. Возможно, возврату к естественному способу кормления в конце 1970-х годов невольно способствовала слишком агрессивная рекламная кампания, которую вели производители искусственного питания в развивающихся странах. Дело в том, что в некоторых странах младенцы, получавшие искусственные смеси, умирали в 25 раз чаще, — главным образом из-за того, что в условиях бедности труднее стерилизовать бутылки, а питьевая вода часто бывает заражена патогенами. Когда это стало известно, женщины по всей Северной Америке и Европе взбунтовались против производителей искусственных смесей, и начался настоящий ренессанс грудного вскармливания. Всего за одно десятилетие число женщин, кормивших детей исключительно грудью, выросло почти втрое.

«Поколение икс» и «дети нулевых» тоже не избежали рисков, скрытых в бутылочках с молочной смесью. Хотя в последние два десятилетия число сторонниц грудного вскармливания продолжает неуклонно расти — от 65 % в 1995 году до 80 % в последние несколько лет, официальные рекомендации на этот счет по-прежнему не выполняются. Для тех 20–25 % младенцев, которые никогда не получат ни капли грудного молока, и еще для 25 % детей, которых переведут на искусственные смеси в течение первых восьми недель жизни, растущая популярность грудного вскармливания едва ли может стать утешением. Даже среди тех, кого с рождения кормят грудным молоком, половину начинают докармливать смесями уже на первой неделе жизни. В США всего 13 % матерей следуют рекомендациям Всемирной организации здравоохранения: кормить ребенка в течение первых шести месяцев исключительно грудным молоком, а затем, постепенно и понемногу вводя прикорм, продолжать кормить грудью до двух лет или дольше. В Великобритании едва ли найдется хоть 1 % матерей, которые кормили бы шестимесячного ребенка исключительно грудью.

Конечно, кормить грудью трудно, особенно в первые дни и недели. У некоторых матерей нет выбора: они не могут кормить грудью из-за болезни младенца или серьезных проблем с молочными железами. Выбор других матерей определяет финансовое состояние или отсутствие поддержки со стороны близких. Если говорить об обществе в целом, то, когда речь заходит о кормлении младенцев, выясняется, что понятие нормы в этой сфере фактически утрачено. В традиционных доиндустриальных обществах детей кормят грудью гораздо дольше, чем на Западе. Обычно их отлучают от груди в возрасте двух, трех, а то и четырех лет, — как правило, когда появляется на свет следующий малыш.

Искаженное западное представление о кормлении детей заключается в формуле «грудное молоко — лучшее питание для младенца» (ведь лучшее всегда подразумевает наличие хорошего, пусть и не настолько, — в данном случае искусственного питания). Это представление отчасти укоренилось даже в науке. Многие исследователи пытаются определить, в чем преимущества кормления грудью, вместо того чтобы выяснять, какие риски влечет искусственное вскармливание. Формально оба вопроса сводятся к одному: в чем разница между грудным и искусственным вскармливанием? Но, как отмечает Элисон Стьюб, адъюнкт-профессор кафедры перинатологии медицинского факультета Университета Северной Каролины, первый вопрос подразумевает, что грудное молоко — это полезная добавка для младенца, что-то вроде поливитаминов в придачу к достаточно здоровому рациону. Второй вопрос предполагает, что кормление смесями чревато рисками и не является нормой. Грудное вскармливание — это не какой-нибудь «золотой», то есть необязательный, стандарт: это просто стандарт, норма, образец. Женщинам, которые колеблются в выборе способа кормления, такое уточнение помогло бы принять правильное решение.

Тонкий нюанс в формулировке вопроса, оказывается, сильно влияет на то, как люди трактуют дилемму «грудь или бутылка». Опрос, проведенный в 2003 году в США, показал, что три четверти респондентов не соглашаются с утверждением «искусственные молочные смеси так же хороши, как грудное молоко». Однако лишь треть людей согласилась с утверждением «кормление искусственными смесями вместо грудного молока повышает риск ребенка заболеть». Складывается впечатление, что в сознании людей происходит какой-то сбой: то, что они знают о пользе кормления грудью, никак не соотносится с их представлением о последствиях отказа от него. В рамках кампании, ориентированной на женщин, не уверенных в необходимости естественного вскармливания, женщинам давались разные советы. Те, кому просто рассказывали о пользе кормления грудью, реже выбирали естественное вскармливание, чем те, кому сообщали ту же информацию, но в контексте риска, сопряженного с отказом от грудного вскармливания.

Женщина должна быть свободна в выборе способа, которым будет кормить своих детей. Но ни одна мать не должна делать этот выбор, не имея доступа к правдивой информации о его последствиях. Следует поддерживать женщин в стремлении кормить грудью, а информацию нужно предоставлять в более доступной форме — как для женщин, так и для медицинских работников. Качество и состав искусственных смесей необходимо улучшать, чтобы младенцы получали от них больше пользы. Сегодня непросто найти смеси, в которых содержались бы олигосахариды или живые бактерии. Проблема в том, что пока невозможно подобрать оптимальный состав смеси для вскармливания, куда входили бы 130 различных видов олигосахаридов, а также здоровое микробное сообщество, представленное большинством полезных штаммов. А попытки сделать это, не представляя всех возможных последствий, способны принести больше вреда, чем пользы.

В течение первых трех лет жизни ребенка его кишечная микрофлора крайне неустойчива. Популяции различных бактерий появляются и исчезают в борьбе за территорию. Новые штаммы вторгаются в организм, а старые из него уходят. В первый год жизни медленно, но неуклонно снижается численность бифидобактерий. Наиболее важные перемены происходят в промежутке между 9 и 18 месяцами — вероятно, с началом знакомства с твердой пищей. В одном эксперименте после того, как ребенка начали прикармливать зеленым горошком и другими овощами, прежняя микрофлора, в составе которой доминировали представители актинобактерий и протеобактерий, сменилась микрофлорой с преобладанием фирмикутов и бактероидов. Такие радикальные сдвиги знаменуют важные вехи в развитии детского организма.

Между 18 месяцами и тремя годами кишечная микрофлора ребенка приобретает все большее сходство с микробной колонией взрослого человека, с каждым месяцем делаясь устойчивее и разнообразнее. К третьему дню рождения ребенка ранние различия в составе микрофлоры, обусловленные грудным или искусственным вскармливанием, исчезают из-за наплыва новых штаммов, подхваченных от разных людей и из разных мест. Молочнокислые бактерии, которых когда-то было очень много, оказываются в меньшинстве, поскольку микрофлора приспосабливается к новым видам пищи и новым условиям.

По мере роста ребенка микробное сообщество в его кишечнике утрачивает сходство с вагинальной микрофлорой и все больше напоминает кишечную микрофлору матери. Отчасти сходство обусловлено тем, что они живут в одном доме, в окружении одних и тех же микробов, и едят примерно одинаковую пищу. Кроме того, это объясняется и общими генами. Интересно, что геном человека способен в некоторой степени контролировать отбор микробных видов для «личной коллекции». Гены, участвующие в программировании иммунной системы, также влияют на отбор бактериальных видов, которым будет разрешено остаться жить в организме. Поскольку мать и дитя имеют примерно по половине общих генов, ребенку будет полезно обладать похожим набором микробов: ведь в первые минуты жизни иммунной системе новорожденного предстоит справиться с мощным вторжением бактерий — таким, какого ему больше никогда не доведется испытать. Сам факт, что младенец способен выжить в результате такой масштабной интервенции, говорит о том, что он заранее «предупрежден» и защищен генетической и иммунологической «броней». Обладание «данными разведки» о том, кто друг, а кто враг, вероятно, во многом помогает младенцу справиться с нашествием материнских вагинальных бактерий на пути к кишащему микробами миру.

Сила микробиома в том, что он, в отличие от человеческого генома, легко приспосабливается к меняющимся обстоятельствам. Вы взрослеете, у вас вырабатываются то одни, то другие гормоны, вы пробуете новые блюда, посещаете разные места, — и всякий раз ваши микробы ухитряются извлекать пользу из каждой новой ситуации. Плохо питаетесь? Не беда: микробы помогут вам синтезировать недостающие витамины. Любите шашлыки? Не волнуйтесь: ваши микробы обезвредят все обугленные кусочки. Меняется гормональный фон? Отлично: ваши микробы приспособятся и к этому.

В зрелом возрасте организм нуждается в ином количестве витаминов и минеральных веществ, нежели в детстве. Например, младенцам необходимо много фолиевой кислоты, но они не в состоянии есть пищу, в которой она содержится. Зато их микробиом обеспечивает множество генов, которые синтезируют фолиевую кислоту из грудного молока. Взрослым такое количество фолиевой кислоты не нужно — ее и так достаточно в их обычном рационе, поэтому вместо генов, синтезирующих этот витамин, микробы у взрослых содержат гены, которые отвечают за его расщепление.

С витамином В_12 все ровно наоборот. Чем старше человек, тем больше он нуждается в этом витамине. С возрастом в микробиоме увеличивается число носителей генов, синтезирующих В_12 из пищи. Наши микробы занимаются этим не просто «ради благотворительности» — они и сами нуждаются в таких витаминах или провитаминах. Многие другие гены, участвующие в синтезе или расщеплении пищевых молекул, с возрастом обновляются, чтобы микробиом в целом мог извлекать наибольшую пользу из рациона и адаптироваться к происходящим в человеческом организме переменам.

Что интересно, на набор ваших микробов могут влиять и ваши ближайшие соседи. Подобно тому как вы оставляете в чьем-нибудь доме следы своего присутствия — отпечатки пальцев и ног, ДНК в клетках кожи и волос, — вы дарите хозяевам дома еще и микробный «автограф». В одном исследовании с участием людей и микробов, живших в семи разных американских домах, выяснилось, что можно легко определить, какая семья в каком доме живет, просто сравнив микробов на руках, ногах и носах людей с микробами, живущими на полу, на различных поверхностях и дверных ручках комнат. Неудивительно, что микрофлора на полу кухни и спален совпадала с микрофлорой на ногах жильцов, а сообщества, населявшие кухонные поверхности и дверные ручки, походили на микробные колонии на руках людей.

В ходе эксперимента три семьи переехали на новое место. В считаные дни новые жилища были колонизованы их бактериями, вытеснившими микрофлору прежних жильцов. Причем вклад каждого члена семьи в микрофлору жилища носил настолько динамичный характер, что даже если кто-то уезжал всего на пару дней, то его микробный след постепенно исчезал. Вполне возможно, такое исчезновение микробной «тени» человека можно использовать как надежную зацепку для восстановления хронологии событий, например при судебных расследованиях. Технология секвенирования ДНК уже полностью изменила методы расследования преступлений, а ведь микробиом обладает еще большей «индивидуальностью», чем человеческий геном, — и можно только догадываться, какие тайны он способен раскрыть!

Члены одной семьи обычно имеют похожую по составу микрофлору, и у родителей часто присутствуют те же штаммы бактерий, что у детей. Проживание с друзьями или с посторонними людьми может привести к тому, что общими у жильцов станут не только крыша и стены. В одном из исследованных домов жили не члены семьи, а три человека, не связанные генетическим родством. Общей среды обитания оказалось достаточно для того, чтобы границы их микробных «государств» стерлись. У всех троих имелось множество одинаковых микробов, особенно на руках. Двое из жильцов состояли в близких отношениях друг с другом, и у них было больше общих микробов, чем у каждого из них с третьим жильцом.

У женщин ежемесячное колебание гормонального фона может сильно влиять на микробную составляющую организма. Менструальный цикл у многих сопровождается резкими изменениями в составе влагалищной микрофлоры: численность различных видов увеличивается и сокращается в строгом соответствии со сменой периодов. У других женщин перемены в составе вагинальных бактерий могут происходить совершенно непредсказуемо, без всякой привязки к этапам месячного цикла. Еще у некоторых микробные колонии отличаются поразительной устойчивостью и не поддаются практически никакому воздействию менструаций и овуляций. Интересно, что у тех женщин, чьи микробные сообщества подвержены цикличным изменениям, активность имеющихся штаммов и видов часто остается одинаковой. Преобладающий штамм лактобацилл, производящих молочную кислоту, может внезапно пропасть, но в этом случае ему на смену придет другой производитель молочной кислоты — какой-нибудь дружественный штамм стрептококка. Таким образом, несмотря на ротацию видов, всегда есть кому выполнять нужную работу.

Я уже упоминала, что во время беременности состав вагинальной микрофлоры меняется. То же происходит и с кишечной микрофлорой. За время беременности женщина набирает в весе от 11 до 16 кг. Эта масса распределяется приблизительно так: около 3,2 кг весит ребенок, еще 3,6 кг — плацента, околоплодные воды и дополнительный объем крови. Таким образом, оставшиеся 4–9 кг — это жир. Метаболические признаки, выявляемые в последнем триместре беременности, очень напоминают аналогичные явления в организме человека, страдающего от последствий ожирения. Избыточный удельный вес жира, высокий уровень холестерина, повышенное содержание глюкозы в крови, устойчивость к инсулину и признаки воспаления — все это вполне может наблюдаться и при ожирении, и при беременности на поздних сроках.

Но если при ожирении все эти приметы указывают на нездоровье, во время беременности они говорят совершенно об ином. Перемены в метаболизме женщины — в ее обмене веществ, то есть в способности перерабатывать и запасать энергию, — чрезвычайно важны при беременности. Лишний слой жировой ткани, которым запасается тело (хотя вовсе не нужно «есть за двоих»), вероятно, обеспечивает растущий плод своеобразной «подушкой безопасности», гарантирующей достаточный запас энергии для его роста. Кроме того, этот слой становится энергетическим «капиталом», припасенным к тому времени, когда организму матери понадобится вырабатывать молоко для родившегося младенца.

Выяснив, что в организме полных и худых людей живут различные колонии микробов, Рут Ли из Корнеллского университета решила узнать: а вдруг те самые изменения микрофлоры, которые сопутствуют ожирению, отвечают и за метаболические сдвиги при беременности? Вместе с группой коллег она исследовала кишечную микрофлору 91 женщины в течение беременности. В третьем триместре микрофлора женщин сильно отличалась от той, что наблюдалась у них на ранних сроках беременности. Разнообразие микробов заметно уменьшалось, а среди оставшихся явно преобладали две группы — протеобактерии и актинобактерии; такие сдвиги в составе микрофлоры очень напоминали те перемены, которые у грызунов и у людей обычно сопутствуют воспалениям.

Как я уже рассказывала во второй главе, пересадка микрофлоры тучных людей безмикробным мышам заставляет последних очень быстро набирать вес (если сравнивать с тем, что происходит после пересадки им микрофлоры худых людей). Такие экспериментальные трансплантации — отличный способ показать, что определенный состав микрофлоры действительно является причиной набора веса, а не становится его следствием. Аналогичный подход Рут Ли применила и к микрофлоре женщин, находившихся в третьем триместре беременности. Чем она была — причиной или следствием тех метаболических изменений, которые напоминают симптомы ожирения? Безмикробные мыши, которым пересаживали человеческих микробов, характерных для третьего триместра, набирали больший вес, у них повышался уровень глюкозы в крови и отмечалось больше признаков воспаления, чем у мышей, получавших микрофлору, типичную для первого триместра беременности. Такие перемены, возможно, способствовали накоплению и перенаправлению энергии на нужды растущего плода.

После рождения ребенка кишечной микрофлоре женщины требуется некоторое время, чтобы вернуться к прежнему нормальному составу, но это возвращение все же происходит. Пока нельзя сказать точно, как долго сохраняются в организме типичные для беременности микробы, и непонятно, что именно заставляет их исчезнуть, однако есть основания предположить, что какое-то отношение к этому имеет грудное вскармливание (или, может быть, гормоны, выбрасываемые при родах). Воздействие грудного молока на изменение детского веса хорошо известно: по-видимому, оно связано с использованием калорий, запасенных материнским организмом за время беременности. Мы не знаем, может ли кормление грудью обратить вспять перемены в составе симбионтов, сопровождавшие беременность и напоминавшие симптомы ожирения, но можно точно сказать, что оно снижает риск женщин заболеть диабетом 2-го типа, понижает кровяное давление и уровень холестерина в крови, а также уменьшает риск сердечных приступов.

Несмотря на то что на кишечную микрофлору влияют рацион, гормоны, заграничные поездки и антибиотики, она в целом сохраняет относительную устойчивость в период зрелого возраста. А вот в старости, наряду с изменениями в состоянии здоровья, перемены настигают и микробные сообщества организма. Когда на всей совокупности человеческих клеток начинают сказываться прожитые годы, то же происходит и с их «пассажирами» — микробами. Конечно, мало каким человеческим клеткам удается просуществовать в течение всей жизни человека, а большинство микробных клеток живет всего несколько дней или даже часов. Но если рассматривать весь «суперорганизм», то человеческая колония, старея, все менее эффективно справляется со своей работой и чаще «спотыкается». В этом больше всего виновата иммунная система, которая за десятки лет успела накопить несметное множество антител. С возрастом иммунная система становится все раздражительнее. Постоянный «шум» провоспалительных химических посредников, пробегающих по организму пожилых людей, напоминает те низкоуровневые хронические воспаления, которые сопутствуют болезням XXI века. Медики даже окрестили это явление словом inflamm-ageing («возрастное воспаление»), что указывает на теснейшую связь процессов старения с угасанием здоровья.

Неудивительно, что эти процессы связаны и с составом кишечной микрофлоры. У пожилых людей, имеющих более высокую степень воспаления и больше жалоб на здоровье, кишечные колонии менее разнообразны. При этом среди них наблюдается меньше видов, действующих на иммунную систему успокаивающе, но больше видов, которые ее раздражают. Возраст ли вызывает воспаление, которое приводит к изменению микрофлоры, или же, наоборот, возрастные изменения микрофлоры запускают процесс воспаления, — это пока не ясно. Но поскольку в старости очень важную роль в формировании микробного сообщества играет рацион, то вполне вероятно, что микрофлора — активный участник процесса старения. Пока слишком рано говорить об этом, но некоторые ученые уже предполагают, что в скором времени можно будет дольше сохранять здоровье, а может быть, и продлевать срок человеческой жизни, просто изменяя состав кишечной микрофлоры у пожилых людей.

С первого вдоха и до последнего выдоха с нами сосуществует личная колония микробов. По мере того как тело растет и меняется, его микробиом, являясь продолжением собственно генома, в считаные часы приспосабливается к разным условиям, чтобы лучше удовлетворять наши потребности — как и свои собственные. Если мать здорова, то ее микрофлора — лучший подарок ко дню рождения ребенка. Когда мы учимся ходить, говорить и заботиться о себе, нас в буквальном смысле слова сопровождает выбор, который совершают наши родители. Повзрослев, мы сами заботимся обо всех клетках своего организма — и человеческих, и микробных. Становясь матерями, женщины передают детям не только свои гены, но и гены сотен видов бактерий. В этой генетической лотерее, конечно, есть элемент случайности, однако многое решает сознательный выбор. Чем лучше мы будем понимать всю важность и все последствия естественных родов и долгого грудного вскармливания, тем заметнее возрастут шансы — наши и наших детей — на здоровую и счастливую жизнь.

Глава 8

Возвращение микробов

Вечером 29 ноября 2006 года, когда 35-летняя адвокат Пегги Кан Хай под дождем ехала по острову Мауи на встречу с клиентом, в нее врезался мотоциклист, мчавшийся на скорости 260 км/ч. Оказавшись в разбитой машине, она то теряла сознание, то приходила в себя, истекая кровю. Молодой человек, влетевший в ее автомобиль, лежал мертвым среди обломков мотоцикла.

В 2011 году, после пяти лет операций, на поврежденной левой ступне Пегги начался некроз. Из-за риска распространения сепсиса жизнь Пегги повисла на волоске, и ей пришлось согласиться на частичную ампутацию ступни и сращивание костей лодыжки. Через три дня после операции у Пегги начался острый приступ диареи. Медсестра пришла в ужас и на следующий день вызвала хирурга. Тот заверил Пегги, что это всего лишь реакция на принятые лекарственные препараты — обезболивающие, антибиотики и анальгетики. Он в тот же вечер отпустил ее домой, прописав новые лекарства.

Через несколько недель, несмотря на боль в ноге, Пегги прекратила принимать лекарства в надежде на улучшение. Однако улучшение так и не наступило. Уже на следующее утро начался двухмесячный «марафон» страданий: приступы поноса возникали у Пегги до тридцати раз за сутки. Она потеряла 20 % массы тела, у нее начали выпадать волосы; нервы как будто гудели, а перед глазами все плыло. Врач настаивал на своем, уверяя, что все это — нормальные симптомы прекращения приема опиатов, а затем предположил, что у Пегги синдром раздраженной толстой кишки или кислотный рефлюкс. Пегги отказалась от препаратов против диареи, так как поняла: если причину болезни «затолкать в бутылку», то будет только хуже.

Еще через несколько месяцев Пегги получила направление к гастроэнтерологу в той самой больнице, где ей ампутировали стопу. После колоноскопии (осмотра полости ободочной кишки при помощи крошечной камеры) наконец нашлось объяснение тяжелой диареи, от которой страдала Пегги. У нее обнаружились бактерии Clostridium dififcile.

Клостридии диффициле, о которых говорилось в четвертой главе, — это чрезвычайно коварные бактерии, способные вызвать страшные, смертельно опасные инфекции. До поры до времени они успешно прячутся в здоровых человеческих кишечниках. В «репертуаре» этих бактерий есть пара хитрых фокусов, которые помогают им победить других микробов, а заодно и обмануть больничный персонал, следящий за гигиеной. Во-первых, за последние несколько десятилетий широко распространился новый штамм, который оказался куда устойчивее и опаснее предыдущих. Вполне вероятно, что он возник в результате продолжительной «гонки вооружений» между бактериями и врачами, посылавшими целые «дивизии» антибиотиков против этого вида и его ближайших родственников. Пока что победителями из этой гонки выходят клостридии.

Другой «фокус» клостридий — это хитрость, к которой прибегает около трети всех бактерий, живущих в кишечнике, да и многих других патогенов: они образуют споры. Подобно тому как испуганный броненосец сворачивается в плотный бронированный шар, C. diff сжимается и прячется внутрь толстого защитного слоя, чтобы переждать трудные времена. Антибактериальные моющие средства, желудочные кислоты, антибиотики, крайне низкие и высокие температуры — все это не угрожает спорам, которые терпеливо ждут, когда опасность минует.

Случай Пегги был вполне типичен. Ей давали антибиотики во время операции на ноге, а затем она провела несколько дней в больнице — главном оплоте C. diff. Антибиотики защитили ее от инфекции в ранах, но при этом нарушили баланс кишечной микрофлоры, оставив эту территорию уязвимой для вторжения C. diff. Подобно сорной траве, клостридии буйно разрослись и заняли господствующее положение в ее кишечнике, прежде чем защитный слой полезных микробов успел восстановиться. Гастроэнтеролог, лечивший Пегги, прописывал ей все новые и новые дозы антибиотиков, однако безжалостные бактерии упорно цеплялись за новое место обитания, и женщине становилось все хуже.

У Пегги ухудшились зрение и слух, ее вес снизился до опасного уровня, и они с мужем поняли, что необходимы решительные меры для восстановления кишечных микробов и изгнания C. diff. Но какие?

Проблема, с которой столкнулась Пегги Кан Хай, встает не только перед теми, кого поразили C. diff. Многие люди, страдающие от болезней пищеварительной системы и других заболеваний, вызванных повреждением микробной экосистемы, ждут ответа на жизненно важный вопрос: как возместить понесенный ущерб и восстановить колонию микробов-друзей? Безусловно, чтобы сохранить здоровую микрофлору, необходимо правильно питаться и избегать приема ненужных антибиотиков, но что делать, если микробная колония уже разорена нашествием «варваров»? Как быть, если полезные виды давно исчезли, а их место заняли «паразиты и тунеядцы»? Что предпринять, если иммунная система разучилась отличать врагов от союзников? Пытаться выпестовать жалкие остатки некогда процветавшего микробного сообщества? С таким же успехом можно лить воду на давно засохший цветок в горшке. Иногда единственный выход — это начать все сначала: подготовить почву к посеву и посадить новые семена.

В 1908 году Илья Мечников опубликовал книгу под неожиданным названием «Этюды оптимизма». Неожиданным — потому что ученый дважды покушался на самоубийство: в первый раз — когда принял чрезмерную дозу опиума, а во второй раз — когда сознательно заразил себя эпидемическим возвратным тифом, решив стать мучеником во имя науки. Однако в этой его книге, третьей по счету, рассказывалось вовсе не о том, как ускорить приход смерти, а о том, как продлить человеческую жизнь. Возможно, это была попытка поднять себе дух в преддверии третьей — уже неминуемой — встречи со смертью. Мечников, получивший Нобелевскую премию за работы по иммунологии в том самом году, когда вышла его книга, разделял мнение Гиппократа о том, что смерть сидит внутри самого человека — в его кишечнике. Заняв относительно современную и научно обоснованную позицию, Мечников предположил, что истинными виновниками старческой немочи являются недавно открытые кишечные микробы.

С методологических высот науки XXI века трактат Мечникова — немного наивное сочинение, но отдельные его тезисы заставляют всерьез задуматься. Его гипотеза весьма интересна, однако ей недостает фактических подтверждений; вместо них встречаются псевдокоррелятивные примеры — вроде истории о том, что у летучих мышей нет толстой кишки и совсем мало микробов, зато они живут намного дольше других мелких млекопитающих. Мечников предположил, что преждевременную смерть других млекопитающих, имеющих более крупные популяции микробов, вызывает как раз их присутствие, а также толстая кишка, которая служит микробам пристанищем. Ученый размышляет о том, зачем вообще нужна толстая кишка, и дает такой ответ: «Я высказал предположение, что толстые кишки так сильно развились у млекопитающих для того, чтобы позволить им не останавливаться во время бега для опорожнения кишок. С этой точки зрения роль толстых кишок свелась бы к тому, чтобы служить вместилищем пищевых остатков»[2].

Но не только Мечников считал, что болезни вызываются кишечными микробами. Новая гипотеза относительно причины множества болезней, как физических, так и умственных, была популярна и занимала умы многих врачей и ученых. Ее назвали «гипотезой самоотравления», а суть ее сводилась к тому, что толстая кишка — это, как сказал один французский врач, «резервуар и лаборатория ядов». Звучали предположения, что бактерии в кишечнике просто вызывают гниение остатков пищи и производят токсины, которые, в свою очередь, приводят не только к поносам и запорам, но и к утомлению, депрессии и невротическим расстройствам. При маниях или тяжелой меланхолии часто предписывалось хирургическое удаление толстой кишки — эту процедуру называли поиском «обходного пути». Несмотря на пугающе высокий уровень смертности от таких операций и их серьезные последствия для качества жизни пациента, врачи того времени считали такое радикальное вмешательство в человеческий организм приемлемым и даже полезным.

Я, конечно, не стану подвергать критическому разбору методы нобелевского лауреата, однако дилетантизм Мечникова в области кишечной микробиологии (по крайней мере, в данной книге) помешал ему оперировать такими научными категориями, как повторяемость, сравнение с контрольными группами или подтверждение причинности. Его научная зрелость пришлась на тот период истории, когда ученые-медики пребывали в эйфории от заманчивых горизонтов, открывшихся благодаря микробной теории Луи Пастера. Гипотезы возникали одна за другой, но при этом ученые слишком мало времени и сил уделяли кропотливым исследованиям, экспериментам или накоплению данных, — а к ним уже подтягивались следующие медики-микробиологи с новыми идеями.

В начале ХХ века в модную гипотезу самоотравления с жадностью вцепились журналисты, публика и масса шарлатанов. Вслед за хирургическими операциями по удалению толстой кишки появились и другие методы излечения от вредных бактерий. Одним из них стало промывание толстой кишки, или гидроколонотерапия, — процедура, до сих пор пользующаяся спросом в так называемых «меди-спа», но не встречающая одобрения в официальных врачебных кругах. Другой метод — ежедневный прием вместе с пищей дозы полезных бактерий — или, как их называют сегодня, пробиотиков.

Размышления Мечникова о продлении человеческой жизни получили новое развитие благодаря слухам, которые донес до него один болгарский студент. Тот рассказал, что в Болгарии среди крестьян очень много стариков, перешагнувших столетний порог, и что секрет их долголетия — в ежедневном употреблении простокваши (йогурта). Разумеется, кислый вкус сквашенному молоку придает молочная кислота, которая выделяется, когда молочнокислые бактерии (Мечников назвал их «болгарской палочкой») расщепляют («ферментируют») лактозу (молочный сахар), который служит для них основным источником энергии. По нынешней классификации бактерии, заинтересовавшие русского ученого, называются Lactobacillus delbrueckii и относятся к подвиду bulgaricus, но довольно часто их считают отдельным видом Lactobacillus bulgaricus. Мечников решил, что эти молочнокислые бактерии дезинфицируют кишечник, убивая вредных микробов, насылающих на человека старость и смерть.

Вскоре в продаже появились таблетки и напитки, содержавшие Lactobacillus bulgaricus и другой вид — Lactobacillus acidophilus. Медицинские журналы и газеты запестрели рекламными объявлениями, которые рассказывали о невероятно успешных случаях излечения тяжелых заболеваний. «Результаты поистине потрясающие. Это средство не только прогоняет умственную и физическую депрессию, но и вливает в организм новые жизненные силы», — нахваливал свой товар один производитель. Гипотезу самоотравления вскоре массово подхватили и врачи, и широкая публика, и в первые десятилетия ХХ века индустрия пробиотиков пережила настоящий расцвет.

Но это продолжалось недолго. Теория самоотравления, на которой держалась неуклонно разраставшаяся индустрия пробиотиков, оказалась карточным домиком. «Этажами» этой постройки служили различные взаимосвязанные гипотезы, и каждая из них имела свои достоинства, однако научных свидетельств, которые могли бы связать их воедино, подобно цементному раствору, так и не нашлось. И точно так же, как некогда теория о роли патогенных микробов в возбуждении психических расстройств, хлипкая постройка под названием «самоотравление организма» была разрушена Фрейдом и его последователями. По иронии судьбы, на ее месте вырос еще более опасный карточный домик — на этот раз под вывеской психоанализа и эдипова комплекса.

Краху теории самоотравления во многом способствовал калифорнийский врач Уолтер Альварес. Опираясь едва ли на больший объем данных, чем Мечников, Альварес начал рассматривать все болезни с позиций психоанализа. Он называл пациентов, затрагивавших тему самоотравления, психопатами, и отказывался от них после первой же консультации. Вместо того чтобы применять для диагностики медицинские методы, он часто ставил диагнозы исходя лишь из характера и внешнего облика пациента. Например, Альварес считал, что мигренью чаще всего страдают хрупкие миниатюрные женщины с хорошо сформированной грудью. Он советовал коллегам обращать внимание на таких женщин и искать у них симптомы этой болезни. Дошло до того, что даже на самое распространенное расстройство пищеварения — запор — врачи стали смотреть не как на следствие подрывной работы микробов, а как на проявление хронической ипохондрии в сочетании с анальной фиксацией.

Безусловно, теории самоотравления недоставало научной строгости — во многом потому, что в то время у микробиологов не было соответствующего инструментария. Однако на фоне множества откровенно шарлатанских затей прочищение толстой кишки и употребление йогуртов с сомнительными микробами были в целом неплохими методами. Прошло много лет, и лишь в 2003 году одна группа ученых решила вновь изучить пользу пробиотиков для лечения некоторых психических расстройств. К тому времени в их распоряжении были технология секвенирования ДНК и практика научного рецензирования работ сторонними экспертами, а научный климат давно очистился от вульгарного фрейдизма с его вездесущим «чувством вины».

Таким образом, несмотря на то что пробиотики долгое время были в продаже и в виде таблеток, и в виде пищевых добавок, в поле зрения ученых они вернулись лишь сравнительно недавно. И вновь индустрия пробиотиков переживает этап роста, а названия нескольких брендов уже стали известны всему миру. Не давая прямых обещаний, производители маленьких стаканчиков йогурта используют хитрые маркетинговые ходы, призывая вас почувствовать прилив сил, интеллекта и свежести, стать стройнее, бодрее, счастливее и здоровее, — если, конечно, вы заведете привычку каждое утро выпивать стаканчик (или даже два) обогащенного лактобациллами напитка. Разные компании соревнуются между собой: каждая расхваливает те штаммы, которые содержатся в ее продукции, и превозносят их предполагаемые достоинства. Производители подают заявки на патенты, предъявляя исключительные права на производство и продвижение конкретных комбинаций видов и штаммов, которые придают каждому виду пробиотика его неповторимые свойства. Например, Lactobacillus rhamnosus в сочетании с Propionibacterium изгоняют E. coli 0157, а лактобацилла с «диалкилизосорбидом» помогает побороть угревую сыпь. А как насчет вагинальных свеч, содержащих девять видов лактобацилл и два вида бифидобактерий, — для регулировки дисбаланса влагалищного pH (показателя кислотности среды)? Или, скажем, очень специфического генетического варианта Lactobacillus paracasei для беременных женщин — чтобы предупредить аллергии у младенца, еще не появившегося на свет?

Однако несмотря на все эти патенты, в большинстве стран правила контроля лекарств не позволяют производителям продуктов, содержащих бактерии, заявлять об их целебных свойствах. Сегодня то, что раньше именовали просто сквашенным продуктом или пищевой добавкой, стремятся продавать как лекарства только потому, что ученые успели исследовать содержащиеся в них живые бактерии и их благотворное влияние на здоровье. Действительно, если какой-то вид лактобацилл может предотвращать инфекции, возбуждаемые E. coli, избавлять от угрей или спасать от аллергий, то почему бы производителям йогуртов не сообщить об этом покупателям? Однако настоящие лекарства должны выдержать серию дорогостоящих клинических испытаний, прежде чем попадут в аптеки. Теоретически производители лекарственных средств обязаны убедиться в том, что их препараты и эффективны, и безопасны. Конечно, йогурт — безопасный для здоровья продукт, но что известно о его эффективности? Действительно ли пробиотики могут сделать нас здоровыми и счастливыми?

Формально можно дать утвердительный ответ — но только потому, что Всемирная организация здравоохранения признала пробиотики «живыми микроорганизмами, которые при применении в адекватных количествах вызывают улучшение здоровья организма-хозяина». Таким образом, вопрос о том, действуют ли пробиотики, сам по себе тавтологичен. Поэтому его следует сформулировать иначе: какие именно бактерии и в каких количествах способны предотвращать болезни или излечивать от них?

Мне хотелось бы поразить ваше воображение рассказами о чудесных выздоровлениях от одного стаканчика йогурта или от порошка из высушенной колонии полезных бактерий. Я была бы рада поведать вам, что какая-нибудь колония микробов исцелит вашего ребенка от сенной лихорадки, а, например, Bifidobacterium fantasium поможет вам похудеть. Но не все так просто.

В вашем кишечнике живет 100 триллионов микробов. 100 000 000 000 000. Это примерно в 1500 раз больше числа живущих на планете людей, — и все это население помещается у вас в животе. Среди этих 100 триллионов насчитывается около 2000 разных видов: примерно в 10 раз больше, чем государств на Земле. А каждый из 2000 видов включает бесчисленное множество различных штаммов с самыми разными генетическими свойствами. Да, для нас они по большей части «дружественные», однако между собой далеко не всегда поддерживают добрососедские отношения. Виды и штаммы борются за территорию, вытесняя слабейших. Они защищают свои «города» и «улицы», ведя химические войны и убивая всех, кто осмеливается нарушать границы. Каждая особь сражается за питательные вещества, вовсю пользуясь своими жгутиками, чтобы быстрее попасть в более «хлебные» места.

А теперь представьте, что вы выливаете на эти бесплодные земли стаканчик йогурта. Представьте себе группу бактерий-переселенцев, путешествующих в молоке и сахаре своего автобуса-йогурта. Их может быть около 10 миллионов, и они высматривают себе место для поселения. Пожалуй, их немало, но все же на четыре порядка меньше, чем население туземцев! Едва ли можно ожидать, что столь малое войско одержит серьезные победы на поле боя. Подобно детенышам морских черепах, которые впервые пускаются в открытый простор океана, многие бактерии погибают от первых же глотков свободы, как только вырываются на волю из пластиковой бутылочки. Перед теми, кто добирается до кишечника (а такое, конечно, возможно), стоит серьезная задача: «открыть лавочку» и заработать себе на жизнь. А это крайне нелегко в густонаселенной колонии, где каждый сражается за себя и не очень рад новым соседям.

И дело не только в том, что аборигены значительно превосходят пришельцев численностью: ведь «ремесленные» навыки туристов-смельчаков довольно скромны. Все они относятся к одному и тому же бактериальному штамму с одинаковыми генами, а значит, и одинаковыми возможностями. По сравнению с более чем 2000 видов, живущих в вашем кишечнике, и 2 миллионами генов, которыми они обладают, микробы-пришельцы — неважно, «пробиотики» они или нет, — имеют в запасе лишь ограниченный набор приемов выживания. Один из таких приемов — способность угождать организму-хозяину (то есть нам!) — и дал им статус «пробиотиков».

Впрочем, пока против меня еще не выдвинули судебных исков, я все же успокою читателя: те переселенцы, которым удается задержаться в организме на длительный срок и расплодиться в достаточном количестве, действительно приносят ожидаемую пользу. Но я говорю не просто о йогуртах, а о более похожих на лекарственные средства пилюлях, плитках, порошках и жидкостях, содержащих живые бактерии, иногда более чем одного вида.

Начнем с главного положительного эффекта, который все наверняка ждут от пробиотика: он должен компенсировать наиболее неприятные побочные эффекты антибиотиков. Неумышленным последствием приема антибиотиков с целью избавиться от патогенов часто становится истребление множества представителей «родной» полезной микрофлоры. У многих людей — примерно у 30 % пациентов — результатом такого микробного истощения становится понос. Это называется «диарея, ассоциированная с антибиотиками», и обычно она проходит вместе с прекращением курса приема препаратов, — за исключением тех случаев, когда пациент подхватывает патоген вроде C. diff, как случилось с Пегги Кан Хай после ампутации ступни. Если понос вызван лишь потерей полезных бактерий, значит, их немедленная замена другими полезными микроорганизмами должна, по идее, устранить или хотя бы облегчить симптомы.

Так оно и происходит. В ходе 63 тщательно подготовленных клинических исследований, охвативших почти 12 тысяч участников, удалось установить: пробиотики значительно снижают риск возникновения диареи, ассоциированной с антибиотиками. Если обычно из каждых 100 человек понос начинается у 30, то в случае, когда одновременно с антибиотиками принимают пробиотики, эти симптомы проявляются только у 17 человек. Какие именно бактерии играют спасительную роль и какая их доза наиболее эффективна, установить нелегко. Вполне вероятно, что определенные антибиотики провоцируют диарею больше, чем другие, и в идеале, если бы удалось вычислить соотношение, можно было бы подбирать для каждого случая конкретный пробиотик и прописывать его сразу, в паре с антибиотиком, во избежание побочного эффекта последнего. Это более чем достойное применение для пробиотиков, если учесть, что в каждое мгновение антибиотики принимают около 8 миллионов американцев, свыше 2 миллионов из которых страдают диареей, и около 1 миллиона могли бы избежать этой неприятности, если бы только было известно, какой пробиотик способен стать «противоядием».

Пробиотики верно служат даже младенцам. Иногда, если ребенок рождается преждевременно, у него начинают отмирать ткани кишечника. Если превентивно давать недоношенным младенцам пробиотики, это снижает их смертность на 60 %. У младенцев и детей, страдающих инфекционной диареей, пробиотики — особенно один штамм, известный как Lactobacillus rhamnosus GG, — уменьшают продолжительность болезни.

Что можно сказать о более серьезных болезнях? Как обстоит дело с теми заболеваниями, которые уже «пустили корни»? В случае явно проявившихся аутоиммунных и психических расстройств вроде диабета 1-го типа, рассеянного склероза и аутизма пробиотики бессильны — главным образом потому, что это слишком маломощное и несвоевременное средство. Ведь выделяющие инсулин β-клетки поджелудочной железы уже прекратили работу, нервные клетки уже оторвались от своих оболочек, а клетки развивающегося мозга уже сбиты с курса. Даже при аллергиях, когда никакие клетки не подвергаются разрушению, иммунная система уже вышла из-под контроля. Вернуть ее в прежнее нормальное состояние — задача не менее трудная, чем пробуждение «уснувших» β-клеток поджелудочной железы или восстановление миелиновой оболочки нервов.

Подтвержденные сторонними экспертами исследования выявили, что пробиотики различных видов и штаммов (а также брендов) действительно способны приносить счастье и здоровье, улучшать настроение, облегчать экзему и сенную лихорадку, ослаблять симптомы СРТК, предупреждать развитие диабета при беременности, избавлять от аллергий и даже способствовать потере веса. Если большинство этих заболеваний и не проходит до конца — по крайней мере, за несколько недель или месяцев лечения пробиотиками, — то они все же приносят определенную пользу. Впрочем, если говорить о реальной, осязаемой пользе пробиотиков, то, несомненно, они гораздо эффективнее предотвращают болезни, чем лечат от них.

Обратимся к опыту на мышах. Среди них есть такая линия, у которой в силу генетической особенности к моменту взросления почти непременно развивается мышиный вариант диабета 1-го типа. Но если давать таким мышам VSL#3 — пробиотический препарат, содержащий 450 миллиардов бактерий восьми различных штаммов, — каждый день начиная с возраста четырех недель, то сила тяготеющего над ними «генетического рока» ослабевает. Если у мышей, получавших плацебо, к возрасту 32 недель диабет развивался с частотой 81 %, то среди мышей, получавших пробиотик VSL#3, болезнь проявлялась только у 21 %. Три четверти мышей, казалось бы обреченных на аутоиммунную болезнь, были спасены от нее благодаря ежедневным порциям живых бактерий.

Когда мышам начинали давать VSL#3 чуть позже, в возрасте 10 недель, подтверждалась справедливость поговорки «лучше поздно, чем никогда». В возрасте 32 недель диабетом заболевали 75 % мышей, получавших плацебо, но среди мышей, получавших пробиотик, болезнь развивалась только у 55 %. Конечно, этот результат не столь впечатляющ, как полученный у группы, начавшей курс профилактики с четырехнедельного возраста, но все же уровень заболеваемости диабетом в этом случае тоже заметно снизился.

Сотни миллиардов бактерий, содержащихся в VSL#3, — а это гораздо большее число особей и большее число видов, чем в любом другом из представленных на рынке пробиотических продуктов, — каким-то образом меняют ход развития диабета у мышей, генетически предрасположенных к этой болезни. Если в обычных условиях (без вмешательства) их иммунная система «принимает в штыки» вырабатывающие инсулин клетки поджелудочной железы, то эти бактерии, похоже, предотвращают подобное развитие событий. Иммунная система мышей, получающих VSL#3, по-видимому, создает отряд лейкоцитов, которые идут строем на поджелудочную железу, где затем вырабатывают противовоспалительное химическое вещество-посредник, препятствующее разрушению панкреатических клеток. Такой эксперимент очень вдохновляет: а вдруг у людей тоже можно предупреждать подобные болезни, не давая им даже шанса развиться, если только правильно выбрать время для профилактического курса пробиотиков? В настоящее время для проверки этой гипотезы проводится клиническое исследование, но его результатов еще нужно ждать.

Главное здесь вот что: для того чтобы приносить ощутимую пользу здоровью, пробиотики должны оказывать воздействие на работу иммунной системы. Возвращаясь к скрытым истокам болезней XXI века, напомню, что бичом современных людей стало воспаление, происходящее в организме, и именно его обязаны устранять пробиотики, — только в этом случае можно будет говорить об их ценности. Помните, в четвертой главе мы говорили о регуляторных Т-клетках (Tregs)? Это — «бригадные генералы» иммунной системы, усмиряющие своих «кровожадных» солдат, когда нападать не на кого. В конечном счете этих бригадных генералов контролирует микрофлора: это она «рекрутирует» самые лучшие Т-клетки, чтобы не допустить нападения иммунной системы на них, микробов. Пробиотики по сути перенимают эту тактику и побуждают уже существующие клетки подавлять бунтовщиков в рядах самой иммунной системы. Опять-таки, VSL#3 оказывает благотворное действие на мышей, уменьшая эффект «протекающего кишечника», который, похоже, является и причиной, и следствием воспалительного процесса.

О пробиотиках важно знать три вещи. Во-первых, какие виды и штаммы содержатся в пробиотическом продукте? Часто подробности или не сообщаются вовсе, или заявленное содержание не соответствует истине, как выясняется при культивировании и секвенировании видов. Вероятно, чем больше содержится видов, тем лучше, хотя пока мы слишком мало знаем о том, как различные штаммы воздействуют на организм. Во-вторых, сколько отдельных бактерий, или «колониеобразующих единиц» (КОЕ), содержится в продукте? Это относится к затронутому нами вопросу о конкуренции с местными микробными жителями, с которыми сталкиваются микробы-переселенцы, попадающие в наш кишечник. Чем больше КОЕ, тем больше шансов на оздоровительный эффект. В-третьих, как именно «упакованы» бактерии? Пробиотики выпускают в самых разных формах — в виде таблеток, порошков, плиток, йогуртов, напитков и даже кремов для кожи и ополаскивателей. Иногда их смешивают с другими добавками — например, поливитаминами. Как такое соседство влияет на бактерии, пока просто неизвестно. Многие пробиотики в составе йогурта сопровождаются немалой дозой сахара, а это может стать «ложкой дегтя в бочке меда» и превратить продукт из здорового в нездоровый.

Первый из перечисленных вопросов — о видах и штаммах — вероятно, самый дискуссионный. На многих штаммах, которые обычно продвигаются в качестве пробиотических, продолжает лежать печать мечниковского наследия. Представители рода лактобациллум, при всей их ценности для производства йогуртов, далеко не так многочисленны в кишечной микрофлоре взрослого человека, как можно подумать. Да, они преобладают в кишечных колониях родившихся естественным путем и вскормленных грудным молоком младенцев, но, когда дело этих микробов сделано, их численность падает, так что в итоге их доля в кишечном бактериальном сообществе составляет менее 1 %. Лактобациллы продолжают доминировать в индустрии пробиотиков по одной важной причине: их можно культивировать. Поскольку они, в отличие от большинства представителей кишечной микрофлоры, переносят кислород, их сравнительно легко выращивать в чашках Петри — или в любых емкостях с теплым молоком. Это означает, что они в избыточных количествах фигурировали в самых ранних опытах и исследованиях человеческой микрофлоры. Если бы идея пробиотиков впервые возникла в нашем «дивном новом мире», уже осчастливленном методами секвенирования ДНК и анаэробного (бескислородного) культивирования, то весьма маловероятно, что мы бы выбрали молочнокислые бактерии в качестве ведущего «спасательного отряда» для укрепления наших пестрых по составу микробных колоний.

Пробиотики, безусловно, по-своему полезны, однако что делать тем, кто оказался в таком положении, как Пегги Кан Хай? Масса ее тела неуклонно снижалась, на новые антибиотики надежды не было, и Пегги уже начала отчаиваться. Ей всерьез угрожала перспектива развития «токсичного мегаколона»: ее толстая кишка могла лопнуть, выбросив содержимое в брюшную полость. Если бы это произошло, Пегги наверняка бы умерла. За предыдущий год от инфекции, вызванной C. diff, в Америке умерло около 30 тысяч человек (а это гораздо больше, чем умирает, например, от СПИДа), и Пегги очень не хотелось пополнить собой число этих несчастных.

Существовал, правда, еще один возможный способ исцеления. Пегги слышала от подруги, сестра которой работала в больнице, что некоторых пациентов с трудноизлечимой диареей лечат новым способом, причем он применяется всего в нескольких больницах во всем мире. Рассказывали, что после такой терапии больным становилось лучше. Пегги была готова на все. Несколько телефонных звонков в одну из таких больниц — и вскоре Пегги уже заказывала билеты на самолет с Гавайских островов в Калифорнию, чтобы пройти курс лечения. Вместе с ней летел муж — и не только для моральной поддержки. Он должен был стать донором для Пегги: передать ей порцию жизненно необходимых кишечных микробов. Добыть этих микробов предстояло из его испражнений, однако это не пугало ни его, ни Пегги: у них не оставалось другого выхода.

Бактериотерапия, или трансплантация фекальной микрофлоры, или «транспузия»[3] (это разговорное слово мне нравится больше всего), — само это название говорит о сути терапии. Испражнения забираются у одного человека и помещаются в кишечник другого. Звучит, наверно, ужасно, однако мы не первые, кого посетила такая идея. Другие животные — от ящериц до слонов — периодически занимаются копрофагией. Для некоторых (например, кроликов и грызунов) поедание собственных экскрементов — необходимый этап питания, позволяющий получить питательные вещества, которые ранее были заперты внутри растительных клеток, а затем освобождены кишечными микробами, «взломавшими» их стенки. И надо сказать, это отнюдь не лишняя добавка к их рациону. Если не давать крысам поедать экскременты, они хуже растут и набирают только три четверти нормальной массы тела.

Впрочем, у других видов копрофагия наблюдается довольно редко, и зоологи часто считают ее «аномальным поведением». Например, было замечено, как слонихи-родоначальницы стада выпускали жидкую струйку фекалий — явно для того, чтобы слонята припали к этой лужице хоботами и поели. Шимпанзе тоже поедают испражнения друг друга. Согласно выдающемуся зоологу Джейн Гудолл, удостоенной ордена Британской империи (проделанная ею огромная работа по изучению шимпанзе в Национальном парке реки Гомбе в Танзании привела к настоящей революции в наших представлениях о поведении этих животных), некоторые дикие шимпанзе становятся копрофагами, когда у них случается понос. Иногда, если шимпанзе объедаются только что созревшими плодами в лесу, у них наблюдается приступ поноса, так как их кишечная микрофлора не успевает приспособиться к новому виду пищи. Одна особь, которую изучала Гудолл, — самка по имени Паллада — страдала от хронической диареи в общей сложности десять лет. Всякий раз, когда наступал очередной приступ диареи, Паллада принималась поедать чужие фекалии. После недавних открытий из жизни микробов хочется думать, что Паллада использовала фекалии здоровых сородичей для восстановления собственного микробного баланса. Возможно, шимпанзе, объедавшиеся новыми для них плодами и мучившиеся после этого поносом, тянулись к чужим испражнениям затем, чтобы приобщиться к микробам других членов стаи, имевших больший опыт поедания фруктов, а значит, и больше микробов, умеющих переваривать такую пищу.

Если в дикой природе это все-таки редкость, то в зоопарках животные очень любят поедать экскременты — к восторгу маленьких детей и к досаде зоотехников. Часто такую привычку объясняют просто скукой — наряду с такими стереотипными действиями, как раскачивание, расхаживание по клетке взад-вперед и назойливое выискивание друг у друга паразитов. Психиатр, имеющий дело с пациентами, страдающими аутизмом, синдромом Туретта и обсессивно-компульсивными расстройствами, сразу заметил бы сходство в поведении своих пациентов и зверей в неволе. Не последнее место в ряду их поведенческих странностей занимает повышенный интерес к фекалиям: дети с самыми тяжелыми формами аутизма, а также пациенты с шизофренией и ОКР зачастую едят или размазывают испражнения. Пожалуй, фрейдисты объяснили бы эту одержимость и копрофагию как у животных, так и у людей по-своему, сославшись, скажем, на родительскую отчужденность или на психосексуальную фрустрацию. Однако напрашивается физиологическое объяснение с «микробным» уклоном: в самом деле, существует ли лучший способ вернуть на верный путь заблудшую микрофлору, заставляющую хозяина совершать странные повторяющиеся действия, чем проглотить фекалии другой, более здоровой особи? Если взглянуть на копрофагию под таким углом, она покажется уже не аномальным, а адаптивным поведением: заболевшее животное всего лишь пытается вылечиться от дисбактериоза.

Действительно, когда в порядке эксперимента живущим в неволе шимпанзе дают волокнистые листья, это отвлекает их от поедания фекалий. Они даже не едят эти листья — они посасывают их или заталкивают под язык. Это лишь догадка, но, быть может, они слизывают слой бактерий, которые живут тем, что переваривают клетки этих листьев? Таким образом шимпанзе обогащают собственную микрофлору бактериями, которые помогут им переваривать пищу. Помните, в шестой главе я рассказывала о том, что в микрофлоре японцев содержатся гены от особых бактерий, питающихся водорослями, которые часто используются для приготовления суши? Возможно, нечто похожее происходит и с живущими в неволе шимпанзе: стоит им «взять на борт» полезных микробов с листьев, они теряют интерес к фекалиям, потому что теперь они могут усваивать съеденную пищу.

Обеспечить лабораторных безмикробных мышей новой микрофлорой очень легко: нужно только поселить их вместе с мышами, уже имеющими микробов. Через несколько дней обоюдного поедания экскрементов у мышей будет совершенно одинаковая микрофлора. Это настолько верно, что даже если поместить в одну клетку две группы мышей, каждая из которых наделена полным набором микробов, то в результате у всех обитателей «коммуналки» произойдут сдвиги в составе микробных видов. А в ходе другого любопытного эксперимента, проведенного в 2013 году под руководством Джеффри Гордона из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, исследователи взяли две группы безмикробных мышей и привили одной из них кишечную микрофлору, взятую у тучных людей. Суть эксперимента заключалась в том, что у каждого из тучных людей имелся близнец, причем все их близнецы были худыми. Поэтому вторая группа безмикробных мышей получила кишечную микрофлору худых близнецов. Как и ожидалось, мыши с «тучной» микрофлорой набрали больше веса, чем мыши с «худой» микрофлорой. Через пять дней после пересадки микробов мышей из обеих групп объединили попарно: мышь, получившую микрофлору тучного близнеца, сажали в одну клетку с мышью, получившей микрофлору соответствующего худого близнеца. Примечательно, что тучные мыши, живя бок о бок со своими худыми «близнецами», толстели меньше, чем при отсутствии контактов с «худой» микрофлорой. Сравнение показало, что в микрофлоре тучных мышей произошел сдвиг в сторону микрофлоры худых, тогда как у худых мышей состав микробов остался прежним.

Если бы мы были шимпанзе, то могли бы запросто делиться друг с другом фекалиями, чтобы все были здоровы и счастливы. Но для извлечения пользы из здоровой микрофлоры человека копрофагия как таковая совсем не нужна. Конечно, это не значит, что фекальный трансплантат — ее клиническая альтернатива — более аппетитен. В своей самой грубой, необработанной форме он представляет собой кал здорового донора, перемешанный с физраствором в кухонном блендере. Полученная смесь вводится в толстую кишку пациента при помощи длинной пластмассовой трубки с прикрепленной камерой — колоноскопом, — так сказать, снизу вверх. Изредка фекальные трансплантаты вводятся сверху вниз — через назогастральную трубку, которая вставляется в ноздрю и опускается через горло в желудок.

Один из пионеров современного метода применения фекальных трансплантатов, доктор Александр Хоруц, вспоминает свои ранние опыты по приготовлению фекальных суспензий: «Первый десяток трансплантатов я приготовил по старинке — блендером в уборной при эндоскопическом кабинете. Я быстро понял, что изготовление фекальных трансплантатов в обстановке обычной клиники — задача неосуществимая. Как только нажимаешь на кнопку блендера, запах фекальной материи дает о себе знать с такой убойной силой, что всех пациентов из приемного покоя как ветром сдувает». И это еще не все: вдыхание аэрозоля из фекалий, даже если в них не содержится патогенов, наверняка небезопасно для самого врача, приготовляющего суспензию. Ведь даже самые полезные микробы способны нанести вред, если попадут не туда, куда надо: то, что способствует здоровью, оставаясь в кишечнике, может оказаться пагубным для легких.

Не правда ли, сама идея вызывает брезгливость? Если вы еще продолжаете читать эту книгу, позвольте мне кое-что пояснить. Говоря о фекальных трансплантатах, я вижу два пути избежать возгласов и гримас отвращения. Первый путь — изъясняться обиняками и эвфемизмами, надеясь, что вы не будете представлять себе слишком ярко то, о чем идет речь. Другой способ — побороть брезгливость. Да, эта история и впрямь выглядит так себе. Но вдумайтесь: ведь это же всего-навсего микробы, мертвые растения и вода. При этом бактерии составляют здесь большинство — около 70 % или даже больше. Коричневый цвет экскрементам придает пигмент из расщепленных эритроцитов, переработанных вашей печенью и выброшенных из организма. Да, конечно, эта субстанция еще и пахнет. Но все эти запахи — всего лишь газы, в основном сероводород и другие серосодержащие газы, выделенные кишечными микробами в процессе расщепления остатков пищи.

Отвращение — это защитная эмоция. Оно возникает, чтобы уберечь нас от разных вредных вещей. Например, от рвотной массы, от гниющей материи, от скоплений насекомых, от близости чужих или неприятных нам людей, от всего скользкого, липкого, грязного и противного на вид. И конечно, от испражнений. Особое омерзение внушают нам экскременты мясоедов — задумайтесь, до чего вы дотронетесь охотнее: до собачьей какашки или до коровьей лепешки? — и наших собратьев. Во всем мире люди демонстрируют одни и те же гримасы, когда видят что-то отвратительное: мы вертим головой, морщим носы и лбы. Мы прячем руки и отворачиваемся. Если то, что мы увидели, по-настоящему омерзительно, нас даже может вывернуть. Такая реакция, запрограммированная в нас эволюцией, помогает нам избежать контакта с патогенами, способными вызвать болезни. Ведь патогены могут прятаться в рвотной массе, в гниющей материи, в чем-то скользком и липком. И конечно, в экскрементах.

Так что нежелание даже думать о фекалиях — и уж тем более о чужих фекалиях, которые могут оказаться в вашем собственном организме, — совершенно естественно. А теперь представьте на минутку, что вам делают переливание крови. Возможно, эта идея не кажется вам столь же отвратительной. Емкости с кровью, аккуратно забранной у здоровых доноров, проверенных на наличие возбудителей болезней, которые могут прятаться в клетках или плазме, с ярлычками, где указаны группы крови и даты забора, дожидаются своего часа, чтобы спасти чью-то жизнь. Вполне больнично-стерильная картина, не правда ли?

Но ведь в крови, как и в экскрементах, могут находиться патогены — например, ВИЧ (вирус иммунодефицита человека) и возбудитель гепатита. Кровь, как и экскременты, гниет при соприкосновении с бактериями, носящимися в воздухе. А экскременты, как и кровь, тоже могут спасти чью-то жизнь. А теперь подумайте о суспензии с фекальной микрофлорой под иным углом: это просто жидкость, наделенная свойствами возвращать здоровье. Доктор Александр Хоруц рассказывает об одной студентке медицинского факультета, которая сдала кал для пациентов, страдающих от заражения C. diff. Когда она рассказала об этом друзьям, многие из которых тоже были студентами-медиками, то вместо того, чтобы похвалить ее за бескорыстие и сказать, что надо бы найти время и тоже стать донорами (как, несомненно, они сказали бы, если бы речь шла о сдаче крови), они просто расхохотались и стали дразнить девушку за доброхотство.

Врачи XXI века, знающие о науке микробиологии, вовсе не были первыми, кто открыл спасительные для жизни свойства испражнений. Китайский даосский ученый и врач IV века Гэ Хун писал в своем трактате об экстренной медицинской помощи (если говорить сегодняшним языком), что больным с пищевыми отравлениями или сильным поносом следует давать напиток, сделанный из испражнений здорового человека: это приводит к чудесному исцелению. Тот же метод лечения упоминался и 1200 лет спустя, опять же в китайском врачебном руководстве, и на этот раз целебное зелье было названо «желтым супом». Понятно, что изготовить фекальный трансплантат так, чтобы он казался пациентам — как бы это сказать? — хоть сколько-нибудь аппетитным — в те времена было так же трудно, как и сейчас.

Однако человека, который в последние три месяца почти не выходил из уборной и потерял пятую часть массы тела, уговорить на фекальную трансплантацию совсем не трудно. Если раньше, до болезни, Пегги Кан Хай и были противны мысли о фекальном трансплантате, сейчас ее не пришлось долго убеждать. В калифорнийской клинике уже в первые часы после колоноскопии и ввода суспензии из профильтрованных фекальных микробов ее мужа Пегги становилось лучше. Впервые за несколько месяцев на протяжении сорока часов она даже не вспомнила об уборной. Через несколько дней диарея окончательно прошла. Через две недели начали отрастать волосы, угревая сыпь на лице постепенно стала исчезать, а потерянный вес — понемногу возвращаться.

Лечение инфекций C. diff при помощи антибиотиков приносит успех в 30 % случаев. Каждый год заражается около миллиона людей, и десятки тысяч умирают. Но введение в организм больного всего одного фекального трансплантата приводит к исцелению в 80 % случаев. Среди тех, у кого после первой трансплантации происходит ремиссия (что позже случилось и с Пегги), вторая трансплантация приносит успех уже в 95 % случаев. Трудно даже представить себе какую-нибудь другую смертельно опасную болезнь, которую можно вылечить за один раз, причем без хирургического вмешательства, без специально разработанных лекарственных препаратов, всего за несколько сотен долларов — и с такими высокими показателями успеха!

Для гастроэнтеролога профессора Тома Бороуди фекальные трансплантаты стали главным методом лечения, который он предлагает в своем Центре лечения болезней пищеварительного тракта в Сиднее (Австралия). В 1988 году у Бороуди была пациентка по имени Джози, которая подхватила инфекцию в отпуске на островах Фиджи. С тех пор ее постоянно мучили понос, судороги, запоры и вздутие живота. Курс лечения антибиотиками не приносил облегчения, а лишь затягивался и затягивался, так что под конец Джози стали преследовать мысли о самоубийстве. Бороуди очень огорчила беда его пациентки, и он начал ломать голову в поисках способов вернуть ей здоровье. В научной литературе он нашел описание случаев трех мужчин и одной женщины, у которых в 1958 году после лечения антибиотиками появились сильнейшая диарея и боль в животе. Это очень напоминало ситуацию Джози. Трое лежали при смерти в отделении интенсивной терапии, и статистика не сулила им ничего хорошего: в те дни уровень смертности у больных с подобными симптомами составлял 75 %. Лечивший их врач Бен Айзман провел фекальную трансплантацию. Через несколько часов или дней после того, как больным поставили фекальные клизмы, все четверо пациентов встали с коек и самостоятельно покинули больницу: они полностью избавились от диареи, которая мучила их последние несколько месяцев.

У Бороуди появилась надежда на выздоровление пациентки, и он предложил ей такую идею. Как и Пегги Кан Хай, Джози была готова на все. Бороуди вводил ей трансплантат в течение двух дней. Через несколько дней Джози стало заметно лучше — настолько, что ей даже удалось вернуться на работу. Бороуди никому не решился рассказать о методе лечения — настолько сильный протест вызвала бы в те дни сама идея. Однако с тех пор он вместе со своей командой начал лечить фекальными трансплантатами все заболевания, от которых, по мнению врачей, могло бы исцелить возвращение микробов. За следующий год они провели 55 фекальных трансплантаций больным с различными желудочно-кишечными проблемами — от поноса и запора до воспалительного заболевания кишечника. Двадцати шести пациентам это не помогло, зато девятерым стало лучше, а еще двадцать человек полностью выздоровели.

В последующие годы Бороуди и его соратники выяснили, при каких болезнях или расстройствах фекальные трансплантаты помогают, а при каких — нет. Они провели более 5000 трансплантаций, большинство из которых — для лечения синдрома раздраженной толстой кишки с преобладанием диареи, а также инфекций, возбужденных C. diff. Метод фекальных трансплантаций, который в клинике Бороуди приводил к успеху в 80 % случаев, является самой эффективной терапией от данной формы СРТК. Запор лечить труднее — выздоровления удается достичь только в 30 % случаев, причем необходимо проводить повторные трансплантации в течение многих дней. Несмотря на эффективность метода и спрос среди пациентов, Бороуди и других врачей, использующих фекальные трансплантаты, часто обвиняют в шарлатанстве — причем обвинения эти звучат порой из уст авторитетных врачей. Поскольку кал — это не лекарство, которое можно производить и продавать, на такие трансплантаты не распространяются правила и требования, предъявляемые к другим лекарственным средствам. Для фекалий не предусмотрено клинических испытаний, поэтому многие врачи скептически относятся к эффективности их применения.

Но Пегги Кан Хай и другие люди, оказавшиеся в тяжелом положении, с радостью ухватились за эту идею. Как выразился Питер Уорвелл, профессор медицины и гастроэнтерологии из Манчестерского университета, «от пациентов с СРТК просто отбоя нет». На практике нерешительность часто проявляют сами врачи — из-за того, что эта процедура их отталкивает, или потому, что они считают фекальные трансплантации надувательством. В Америке даже чиновники из Управления по контролю над продуктами и лекарствами (УПЛ) пытались положить конец использованию фекальных трансплантатов в медицинских клиниках. На протяжении двух месяцев весной 2013 года УПЛ запрещало использовать этот метод лечения всем, кроме нескольких «одобренных» медиков. Врачи, раньше успешно лечившие пациентов от инфекций C. diff и других болезней пищеварительного тракта, внезапно столкнулись с необходимостью подавать заявку на новую лицензию. УПЛ было озабочено безопасностью процедуры, так как она никогда не проходила официальные клинические испытания. Однако массовые протесты и возмущение гастроэнтерологов привели к тому, что запрет сняли так же быстро, как и ввели. Сейчас фекальные трансплантаты временно разрешены к использованию, но лишь для лечения инфекций C. diff.

Представьте себя на месте человека, которому требуется (быть может, срочно) фекальная трансплантация для улучшения состояния здоровья. Вам нужен донор — и, конечно же, фекалии самого отборного качества. Возможно, кишечник вашей второй половины работает не лучшим образом, и вам не хотелось бы, чтобы ваш кишечник перенял подобные привычки. Быть может, ваши ближайшие родственники сами страдают от болезней XXI века, и это исключает их из круга потенциальных доноров. Как вам раздобыть подходящие фекалии? Быть может, разослать всем друзьям и знакомым по электронной почте вопросы об их здоровье? Или поместить объявление в Facebook с просьбой откликнуться всем, кто высоко (выше среднего) оценивает работу своего кишечника?

Именно в такой ситуации оказался в 2011 году друг Марка Смита, аспиранта Массачусетского технологического института. Его уже полтора года мучила рецидивная инфекция C. diff, и ему было очень плохо. Он учился на подготовительном отделении медицинского факультета и знал, что если инфекцию не удастся задушить антибиотиками, то его может спасти фекальный трансплантат. Когда три курса антибиотического лечения не принесли результата, он был готов на самые решительные меры. Но как назло не удавалось найти врача, который согласился бы сделать ему трансплантацию. И дело не в том, что врачей смущала сама процедура. Их скорее пугал трудный и дорогостоящий процесс поиска и проверки донора, а также изготовления фекальной инфузии. Марк Смит, чья диссертация как раз была посвящена микробам, живущим в водной среде, в том числе и в человеческом организме, счел, что промедление, из-за которого его друг не может получить необходимое лечение, неприемлемо.

Смит стал размышлять: врачи, оказывающие неотложную медицинскую помощь, если их пациентам требуется переливание крови, не бегают в поисках добровольных доноров крови, не занимаются забором крови, проверкой ее на содержание патогенов и на совместимость, а потом еще и упаковкой и доставкой в подобающем виде пациенту. Нет, все, что от них требуется, — сделать заказ в банк крови и плазмы и продолжать заботиться о пациенте. Почему же те врачи, чьи пациенты нуждаются не в трансфузии, а в «транспузии», находятся в совершенно ином положении? Это неправильно и несправедливо.

После седьмого безрезультатного курса антибиотиков друг Смита не вытерпел и без помощи врачей в домашних условиях сам ввел себе фекальный трансплантат, изготовленный из необследованного кала своего соседа по комнате. А Смит тем временем объединил усилия с другим студентом Массачусетского технологического института — Джеймсом Берджессом, изучавшим основы ведения бизнеса. Вместе, при поддержке научного руководителя Смита, профессора Эрика Альма, они создали проект «Открытый Биом». Под этим названием скрывался некоммерческий банк экскрементов. «Открытый Биом» брал на себя поиск доноров, обследование полученного материала, изготовление фекальной инфузии и транспортировку образцов; это означало, что пациентам нужно было лишь найти врача с колоноскопом, который будет готов сделать трансплантацию, и заплатить 250 долларов для покрытия расходов на изготовление трансплантата. В настоящее время услугами «Открытого Биома» пользуются 180 больниц в 33 штатах, а значит, 80 % американцев имеют возможность получить безопасный замороженный образец фекалий не далее чем в четырех часах езды от дома, если в этом возникнет необходимость. Благодаря работе «Открытого биома» от C. diff вылечилось уже около 2000 человек.

Медицинские требования, которым должны соответствовать добровольцы, желающие стать донорами «Открытого Биома» (полагается вознаграждение в размере 40 долларов и, конечно же, греющая душу мысль о том, что каждое донорское пожертвование может спасти две или три человеческие жизни), вроде бы просты и объяснимы: исключаются недавний прием антибиотиков или путешествия за границу; проблемы со здоровьем, связанные с микрофлорой, включая ранее имевшиеся аллергии или аутоиммунные болезни; какие-либо метаболические синдромы или серьезные депрессивные расстройства, а также наличие в организме опасных микробов, вроде ВИЧ или E. coli 0157. Но оказывается, весьма непросто найти человека, отвечающего всем этим критериям! Чтобы выявить одного подходящего донора, «Открытому Биому» приходится проверить и обследовать не менее пятидесяти кандидатов. (Для сравнения: среди желающих сдать кровь пригодными для донорства признаются обычно более 90 % добровольцев.)

Центр лечения болезней пищеварительного тракта — гастроэнтерологическая клиника, однако Бороуди довелось наблюдать несколько удивительных случаев, когда пациенты излечивались от болезней, никак не связанных с кишечником. Неудивительно, что некоторые из пациентов, жаловавшихся на запор и понос, страдали также от иных болезней XXI века. Некий Билл, который много лет болел рассеянным склерозом и не мог ходить, посетил клинику Бороуди только для того, чтобы с помощью фекального трансплантата облегчить хронические запоры. Но когда Биллу сделали фекальные трансплантации, его самочувствие значительно улучшилось. Со временем его здоровье пришло в норму, и он вновь обрел способность ходить. Сейчас у пациента бесследно исчезли даже признаки рассеянного склероза.

Билл был не единственным пациентом Бороуди, который страдал от аутоиммунной болезни и исцелился от нее после фекальной трансплантации. Еще два пациента с рассеянным склерозом, одна молодая женщина с ревматоидным артритом на ранней стадии развития, один человек с болезнью Паркинсона и один пациент с идиопатической тромбоцитопенической пурпурой (болезнь, при которой иммунная система уничтожает кровяные пластинки — тромбоциты) — все они пошли на поправку после получения фекальных трансплантатов. Правда, до конца не понятно, произошли эти чудесные исцеления благодаря самим трансплантатам или это были спонтанные ремиссии.

Поскольку фекалии — не лекарства, вам нужно иметь под рукой только кухонный блендер, немного физиологического раствора и сито. Благодаря видеороликам на YouTube каждый может без труда изготовить собственный фекальный трансплантат, и тысячи людей именно так и поступают. Среди тех, кто на это решается, много родителей детей-аутистов, что совсем не удивительно. Доктор Бороуди видел, как улучшается состояние детейаутистов после фекальных трансплантаций и после многократного приема фекальных микробов вместе с ароматизированным напитком. Цель Бороуди состояла в облегчении желудочно-кишечных симптомов, а не симптомов психических расстройств, однако, по его словам, у нескольких детей после такого лечения улучшилось именно психическое состояние. Самым ярким примером стал малыш, который знал всего 20 слов: за несколько недель микробной терапии его лексикон вырос до 800 слов. Пока еще не проводилось ни одного клинического исследования для проверки воздействия фекальных трансплантаций на пациентов с аутизмом, однако они уже запланированы. Впрочем, отсутствие подтвержденных данных не останавливает родителей: многие готовы на все.

При таких заболеваниях, как аутизм и диабет 1-го типа, фекальные трансплантации — как и пробиотики — это слишком слабое, слишком запоздалое средство. Если организму уже нанесен значительный вред, то окна возможностей для развития успели закрыться и попытки восстановить здоровую микрофлору могут лишь ухудшить состояние. А вот в случае других расстройств, с прогрессивно ухудшающимися симптомами, время еще можно обратить вспять.

Помните, во второй главе я рассказывала про эксперимент, в котором микрофлору тучного человека пересаживали безмикробной мыши? Через две недели мышь потолстела, хотя получала прежнее количество корма. А что произойдет, если сделать наоборот? Что будет, если пересадить кишечную микрофлору худого и здорового человека в кишечник полного человека? В порядке исключения я не стану давать ответ на этот вопрос применительно к мышам. Зато я расскажу о том, что происходит, когда «худых» микробов переселяют в организм полного человека, потому что именно это проделала группа исследователей, среди которых были голландские ученые Анна Вризе и Макс Нивдорп из Академического медицинского центра в Амстердаме.

Цель заключалась не в том, чтобы выяснить, похудеют ли полные люди; ученых больше интересовал характер влияния «худой» микрофлоры на организм реципиентов. Улучшится ли обмен веществ у тучного человека после «прививки» представителями микробной колонии, взятыми у худого человека? Во второй главе я упоминала, что существует две группы тучных людей — со здоровой и нездоровой полнотой. Люди с болезненным ожирением (а таких подавляющее большинство) не просто тучны, они еще и больны. У них имеются симптомы самого тяжелого с экономической точки зрения заболевания, о котором вы, возможно, никогда не слышали: метаболического синдрома. Этот синдром представляет собой опасный «букет» осложнений: помимо ожирения, к ним относятся диабет 2-го типа, высокое кровяное давление и высокий уровень холестерина. На лечение людей, страдающих от метаболического синдрома, ежегодно тратятся десятки миллиардов долларов, и он же является главной причиной смертности в развитых странах. Первые места в перечне болезней, связанных с метаболическим синдромом и приводящих к смерти, занимают болезни сердца, инсульты и связанные с ожирением виды рака.

Важным индикатором состояния здоровья человека может послужить одно из проявлений метаболического синдрома — диабет 2-то типа. В отличие от диабетиков 1-го типа, иммунитет которых уже разрушил клетки, вырабатывающие инсулин, организм диабетиков 2-го типа, как правило, еще способен его вырабатывать. Беда в том, что их клетки к нему невосприимчивы. Инсулин — это гормон, который дает команду клеткам организма запасать глюкозу (сахар) в крови в виде жира, когда он не востребован в виде энергии. За поступлением глюкозы из пищи следует выброс инсулина — чтобы уровень глюкозы в крови не поднимался до опасного уровня. Но если уровень инсулина в крови постоянно остается высоким, организм начинает игнорировать требования о запасании глюкозы. Это так называемая инсулинорезистентность, или невосприимчивость к инсулину, и она опасна. Примерно 30–40 % полных и тучных людей страдают диабетом 2-го типа. 80 % из них рано или поздно умирают от болезней сердца.

У здоровых людей — неважно, полных или худых, — уровень сахара в крови подскакивает после еды. Увеличивается концентрация глюкозы в крови, выбрасывается инсулин, и уровень глюкозы в крови снова падает. Эта быстрая реакция означает, что клетки организма восприимчивы к инсулину, то есть они выполняют указания о запасании глюкозы впрок. У людей с синдромом инсулинорезистентности глюкоза после еды не подскакивает, а поднимается постепенно, но зато потом и опускается слишком медленно. Если удастся найти способ вернуть организму восприимчивость к инсулину, это спасет многих людей, обреченных на смерть от последствий метаболического синдрома.

Поскольку мыши, получавшие микробов от тучных людей, начинали набирать вес, Вризе и Нивдорп задумались: а вдруг, если ввести тучным людям фекальный трансплантат из фекалий здоровых худых людей, это облегчит симптомы, связанные с ожирением? Они начали клиническое испытание, которое назвали FATLOSE — Faecal Administration To LOSE insulin resistance («Применение фекалий для избавления от инсулинорезистентности»)[4]. В частности, они хотели проверить: поможет ли фекальный трансплантат с содержанием «худой» микрофлоры повысить восприимчивость больных к инсулину? Насколько быстро их клетки начнут запасать глюкозу? Ученые стали вводить девятерым тучным добровольцам инфузию, изготовленную из кала худых доноров, а контрольной группе, тоже состоявшей из девятерых тучных человек, вводили инфузию из их же собственного кала. Примечательно, что через шесть недель после получения фекального трансплантата у пациентов, получивших «худую» микрофлору, действительно повысилась восприимчивость к инсулину. Их клетки начали запасать глюкозу почти вдвое быстрее, чем раньше, и по показателям чувствительности к инсулину они почти догнали худых здоровых доноров. А у тех тучных пациентов, которым в толстую кишку вводили раствор их собственных экскрементов, запасание глюкозы оставалось на прежнем уровне: их восприимчивость к инсулину осталась такой же слабой, какой была.

Просто поразительно, от каких, казалось бы, пустяков зависит человеческая жизнь: быть нам здоровыми или страдать от болезни, которая в 80 % случаев приводит к смерти, — все это решают микробы, живущие у нас в кишечнике! Разнообразие микрофлоры у людей, вновь получивших восприимчивость к инсулину, возросло в среднем от 178 до 234 видов. Среди добавившихся новых видов были группы бактерий, выделяющих масляную кислоту (или бутират) — одну из уже упоминавшихся в этой книге короткоцепочечных жирных кислот. Считается, что масляная кислота играет важную роль в предотвращении ожирения. Она укрепляет клетки стенок толстой кишки, не давая им «протекать»: бутират уплотняет белковые цепи, связывающие клетки между собой, и они окутываются более густым слоем защитной слизи.

Конечно, Вризе и Нивдорпу хотелось узнать, могут ли фекальные трансплантации «худых» микробов способствовать похудению тучных людей. У мышей это точно происходит: если передать тучной мыши микробов от худой, она теряет примерно 30 % жировой массы тела. Сейчас готовится второе испытание — FATLOSE-2, — которое должно показать, происходит ли то же самое у людей. Результаты опыта могут радикально изменить подход к лечению ожирения и метаболического синдрома, сэкономить огромные финансовые средства и улучшить качество жизни людей.

Если отдельные элементы метаболического синдрома — например, диабет 2-го типа, — можно обратить вспять, восстановив здоровую микрофлору, то так ли необходимы именно фекальные трансплантаты? Может быть, тот же эффект могли бы дать пробиотики? Два глубоких исследования вида лактобацилл дали многообещающие результаты, свидетельствующие о благотворном воздействии этих микробов и на показатели восприимчивости к инсулину, и на коррекцию массы тела. Но о каких бы видах ни шла речь и какую бы пользу они ни приносили, пробиотики — это нечто вроде бальзама, целебной мази. Они проходят через организм, не задерживаясь в нем надолго. Чтобы пожинать плоды их труда, нужно принимать их постоянно. И даже если вы будете употреблять пробиотики ежедневно, просто добавляя их к рациону вы уподобитесь генералу, посылающему в бой солдат без оружия и боеприпасов.

Для получения стойкого эффекта необходимо создать такую среду, где полезные микробы будут процветать день за днем, не требуя постороннего вмешательства для пополнения своей численности. А это подводит нас к пребиотикам, которые представляют собой не сами живые бактерии, а пищу для бактерий, предназначение которой — увеличивать численность целых популяций здоровых и полезных штаммов. Такие названия пребиотиков, как фруктоолигосахариды, инулин и галактоолигосахариды, звучат подозрительно похоже на названия синтетических добавок, перечисляемых на упаковках не слишком натуральных готовых продуктов. Но хотя пребиотики и являются химическими веществами, как и любая обычная еда — от моркови (в которой есть β-каротин, глютаминовая кислота и гемицеллюлоза) до мяса (диметилпиразин, 3-гидрокси-2-бутанон и много чего другого), — они не синтетические по происхождению. Они содержатся в растительной пище — в тех самых неудобоваримых волокнах, которые нам так или иначе необходимо употреблять в пищу. Но, конечно же, пребиотики доступны и в виде пищевых добавок: зачем есть растения, если можно просто посыпать привычный гамбургер пребиотическим порошком?

Пребиотики — неважно, в каком виде они поступают в организм, — в изолированном виде или в своей замечательной природной «упаковке» (особенно в луке, чесноке, порее, спарже и бананах), — могут приносить еще больше пользы, чем пробиотики. Например, установлено, что они способствуют выздоровлению после пищевых отравлений, помогают при лечении экземы и, возможно, предотвращают возникновение рака толстой кишки. Впрочем, изучение свойств пребиотиков пока еще только начинается. Обнадеживают некоторые указания на то, что пре-биотики можно использовать для лечения метаболического синдрома. В шестой главе я говорила, что они, как стало известно, поощряют рост и размножение бифидобактерий и аккермансии (Akkermansia muciniphila), которые укрепляют стенки кишечника, «латая дыры», умеряют аппетит, повышают восприимчивость к инсулину и способствуют потере веса.

В конечном счете фекальный трансплантат по действию не слишком отличается от пробиотика: цель обоих — доставить в кишечник полезных микробов. Только первый обычно поступает в организм «сверху», а второй — «снизу», и первый обычно культивируется в лаборатории, а второй — в здоровой среде чужого кишечника. Нужно дождаться, когда обе концепции объединятся в одну. Если разработать такую капсулу, которая будет доставлять содержимое в точно намеченное место внутри кишечника, то сообщество фекальных микробов, которое выпускают в раствор, чтобы затем использовать как фекальный трансплантат, можно будет «упаковывать» внутрь капсулы, которую легко проглотить и запить водой. Превосходство такой капсулы над пробиотиками, основой которых по недоразумению до сих пор служат лактобациллы, было бы поистине огромным, а пациенты избавились бы от неудобной, дорогостоящей и (для кого-то) «унизительной» процедуры, которую представляет собой фекальная трансплантация с помощью колоноскопа.

Над разработкой такой капсулы сегодня трудятся Александр Хоруц и профессор Бороуди, которому по душе революционные идеи и немного «сортирного» юмора — для поднятия настроения. Бороуди шутя называет это изобретение «крапсулой»[5]. Сравнительно мягкий режим надзора за лекарствами в Австралии позволил ему впервые применить «крапсулу» для лечения пациента-австралийца с инфекцией C. diff в декабре 2014 года. Пилюли содержат тот же самый беспримесный фекальный раствор, который Бороуди использует для изготовления обычных трансплантатов, только принимают их перорально.

Другой ученый-микробиолог, доктор Эмма Аллен-Веркоу, находясь в Канаде, где правила контроля лекарств намного строже, занимается разработкой особого синтетического кала. Используя ту же технологию, которую она и ее команда уже применяли при исследовании аутизма, — бескислородную камеру для культивирования бактерий, которую они окрестили Робокишечником, — Аллен-Веркоу вместе со специалистом по инфекционным болезням доктором Элейн Петроф из канадского Университета Куинс в Кингстоне, провинция Онтарио, приготовили «коктейль» из определенных микробов для изготовления фекальных трансплантатов. Рецепт этой смеси составлялся в течение сорока одного года и был найден в кишечнике одной женщины, отличавшейся отменным здоровьем. Вот сколько времени понадобилось, чтобы отыскать безупречно здорового человека!

Каждый год Аллен-Веркоу читает курс лекций по введению в микробиологию примерно 300 студентам-первокурсникам Гуэлфского университета. И каждый год она задает этой немаленькой группе молодых людей один и тот же вопрос: «Есть ли среди вас человек, который ни разу в жизни не принимал антибиотики?» И никто никогда не поднимает руку. Как и Марк Смит, основатель «Открытого Биома», Аллен-Веркоу пыталась найти хоть одного человека — и это среди самой юной, здоровой, спортивной категории населения, какой является университетское студенчество, — который никогда не подвергал своих микробов потенциальному вреду от антибиотических препаратов. В конце концов она встретила женщину, которая выросла в индийской сельской глуши, где антибиотики были почти недоступны. В детстве ей никогда не давали антибиотики, а будучи взрослой, она всего раз получила одну дозу — когда ей зашивали порез на колене. Эта женщина была крепкой, ничем не болела и питалась простой здоровой пищей. Так Аллен-Веркоу нашла идеального донора кала.

Аллен-Веркоу и Петроф использовали образцы кала своих «супердоноров» для создания исключительно эффективной комбинации микробов на основе бактериальных культур. Они отобрали 33 бактериальных штамма, которые точно были безопасны, довольно легко поддавались культивированию и которые при необходимости можно было уничтожить антибиотиками. У Петроф были две пациентки, много месяцев страдавшие от возвратной инфекции C. diff, которая поразила их после курса лечения антибиотиками. Идея заключалась в том, чтобы вместо обычного фекального трансплантата ввести в кишечник пациенток посевной материал синтетических фекалий, который получил название RePOOPulation[6]. Через несколько часов после «реПУПуляции» обе женщины избавились от поноса и смогли вернуться домой. Уже на раннем этапе, убедившись в успехе такого метода, Аллен-Веркоу и Петроф «взяли барьер», перейдя от трансплантации фекальной микрофлоры к более передовой и современной методике — восстановлению микробной экосистемы.

Пока Аллен-Веркоу, Петроф и Бороуди совершенствуют свои продукты и преодолевают неизбежные бюрократические барьеры со стороны надзорных ведомств, традиционные фекальные трансплантаты по-прежнему остаются «золотым стандартом» лечения возвратных инфекций C. diff. Однако будущее фекальных трансплантаций — это, разумеется, персонализация. Конечно, использование фекалий, взятых у хорошо обследованного донора, — это уже хорошо, но почему бы не сделать шаг вперед? Достаточно вспомнить о том, как происходит выбор донора спермы. Женщинам предлагают посмотреть видеозаписи, на которых потенциальный биологический отец рассказывает о своей жизни и мировоззрении. Они могут прочитать его краткую биографию, чтобы узнать, какое он получил образование, каковы его профессиональные достижения. Они могут ознакомиться со статистическими данными о его генофонде — вроде роста, веса, медицинской истории и долголетия потенциальных биологических бабушек, дедушек и даже прабабушек и прадедушек. По сути, выбирая донора спермы, женщины изучают происхождение крошечных «пакетов» генов. Предмет их выбора — именно эти гены, которые они готовятся перемешать с собственными — вернее, которыми хотят дополнить собственные гены. И эти гены должны нести в себе здоровье и счастье. Теоретически то же самое должно относиться и к донору экскрементов. Да, конечно, есть существенная разница: в этом случае гены, которые вы получаете, доставляют вам в микробном «конверте», а не в виде специализированных человеческих клеток, но все же вы получаете именно набор генов. И эти гены способны влиять на ваш рост, вес и даже долголетие. И они тоже могут нести здоровье и счастье.

Поскольку фекальные трансплантации становятся все более привычным делом, мы, как пациенты, неизбежно будем требовать больше сведений о донорах. Хотя доноры уже обследованы на наличие связанных с микрофлорой болезней, в том числе некоторых психических расстройств, речь пока не идет о каком-то, условно говоря, «ручном отборе», то есть индивидуальном подборе доноров для конкретных реципиентов. Даже если не говорить о генах, легко понять, что здесь не помешало бы немного «дискриминации». Например, почему бы не подбирать для вегетарианцев исключительно доноров-вегетарианцев? Наверняка микрофлора, максимально подходящая к вашему рациону, будет более успешно принята вашим организмом. Возможно, для тучного реципиента, который хочет улучшить состояние своего здоровья, особенно полезной окажется микрофлора, взятая у худого донора. А может быть, можно будет подбирать по своему вкусу и какие-то другие — личностные — качества? Например, не поделится ли кто-нибудь микробами для экстраверта? Что, если можно усилить уже имеющиеся черты характера: например, начать видеть мир в более ярких красках благодаря экскрементам, взятым у неисправимого оптимиста? А может, позаимствовать у кого-нибудь немного токсоплазмы, чтобы внести разнообразие в скучную жизнь?

Конечно, пока все это — лишь фантазии, и все же можно вспомнить дискуссии о «селекционном» ребенке, которые велись в 1990-е годы. Как только мы основательно разберемся в колесиках и винтиках микробных генов и будет точно знать, как именно они взаимодействуют с нашими собственными генами, вопрос о том, какой материал будут получать реципиенты фекальных трансплантатов, наверняка потребует более пристального внимания. Пока мы довольствуемся представлением о том, что если какая-то кишечная микрофлора хороша для одного человека, то она подойдет и другому. Но изучение сил, которые формируют наши персональные колонии, — а к числу этих сил относятся и генетическая наследственность, и рацион, и взаимодействие с другими людьми, и путешествия, и наше прошлое, и многое другое, — продолжается, так что можно не сомневаться, что со временем мы найдем более дифференцированный подход к отбору донорских микробов.

Восстановление здоровой микрофлоры — цель сама по себе прекрасная, но возникает вопрос: а что такое здоровая микрофлора? Как выяснили Александр Хоруц, Эмма Аллен-Веркоу и Марк Смит с коллегами по «Открытому Биому», найти американца, чье состояние здоровья позволит признать его пригодным донором экскрементов, очень трудно: более 90 % добровольцев приходилось отклонять из-за того, что здоровье кандидатов не отвечало требуемым критериям. Если задуматься о том, что все эти люди вызвались стать донорами, так как сами считали себя совершенно здоровыми, то станет понятно: истинная доля жителей Запада, чья микрофлора пригодна для трансплантации, вероятно, вообще близка к нулю. А чем, интересно, искалеченная антибиотиками, изрешеченная жиром и сахаром и изголодавшаяся по волокнам «западная» микрофлора отличается от неиспорченной микрофлоры людей, живущих в первозданных условиях доиндустриальной среды?

Неудивительно, что эти микробные сообщества существенно различаются. Международная группа ученых во главе с авторитетным исследователем микробиома Джеффри Гордоном из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури, собрала образцы кала более чем 200 человек, живущих в двух сельских общинах, где по сей день господствуют доиндустриальная традиционная культура и соответствующий образ жизни. В первую группу вошли жители двух автохтонных америндских деревень в Венесуэле, в долине Амазонки, где основу рациона, богатого клетчаткой и бедного жирами и белками, составляют зерно и маниок. Вторую группу, в рационе которой тоже преобладают зерно и овощи, составили четыре сельские общины из Малави — страны на юго-востоке Африки. Команда Гордона секвенировала ДНК фекальных микробов каждого из этих людей, а затем сравнила обнаруженные микробные группы с микрофлорой 300 человек, живущих в США.

График, на котором была отражена степень сходства микрофлоры трех разных народов, ясно показал, какая пропасть отделяет образцы, взятые в США, от состава микробов жителей других регионов. Зато между кишечными колониями америндов и малавийцев имелись частичные совпадения, и различия в их микрофлоре были незначительными. Две группы людей разделяло расстояние в 7000 миль — а между тем их микробиомы обнаруживали гораздо больше сходства друг с другом, чем каждый из них — с микробиомом жителей США. Причем микрофлора американцев не только разительно отличалась от них по составу, но и обнаруживала заметно меньшее разнообразие. Если у америндов в среднем имелось более 1600 различных штаммов микробов, а у малавийцев их число превышало 1400, то у американцев насчитывалось менее 1200 штаммов.

Трудно удержаться от предположения, что аномалию в данном случае представляет собой микрофлора жителей США. Взглянув на разнящиеся бактериальные группы и на функции, которые они выполняют, мы сможем точнее судить о том, действительно ли «западная» микрофлора является ущербной, или она просто другая. Ученые обнаружили, что по уровню содержания 92 видов можно особенно легко определить, откуда взят образец микрофлоры — из кишечника гражданина США или нет. Из них 23 вида принадлежали к одному роду — Prevotella. Наверняка вы помните превотеллу — представители этого рода очень часто встречались в кишечнике детей из Буркина-Фасо, о которых я рассказывала в шестой главе. В их микрофлоре данная группа бактерий преобладала в силу особенностей их рациона: эти дети питались по большей части зерновыми, бобовыми и овощами, чьи волокнистые растительные клетки, служащие пищей для превотеллы, позволяли этой группе доминировать в кишечной коммуне. Очевидно, что образцы микрофлоры, содержавшие 23 ключевых вида превотеллы, принадлежали отнюдь не жителям США.

Ученые попытались выяснить, какова наибольшая разница между ферментами в американских и неамериканских образцах кала. Ферменты (или энзимы) — это «рабочие пчелы» молекулярного мира, и у каждого из них своя работа: например, один расщепляет белки, другой синтезирует витамины. 52 фермента, выделяемые кишечными микробами из американских и неамериканских образцов, обнаруживали четкую принадлежность к той или иной группе населения. Сейчас я задам вам простой вопрос. Одна группа этих ферментов отвечает за синтез витаминов из бедной витаминами пищи. Как вы думаете, у кого таких ферментов оказалось больше — у американцев или у представителей двух других групп? Я вначале решила, что в американских образцах таких ферментов наверняка меньше, так как жители Запада имеют доступ к питательной и богатой витаминами пище, и вряд ли кто-то сможет опередить их по этой части. Но я ошиблась. В действительности в американских микробиомах содержалось больше генов, отвечавших за синтезирующие витамины ферменты. А еще в них вырабатывалось больше ферментов, способных расщеплять фармацевтические лекарственные препараты, тяжелый металл ртуть и соли желчных кислот, выделяемые при переваривании жирной пищи.

По сути, различия в микробиоме жителей США и жителей доиндустриальных деревень отражали различия между хищными и травоядными млекопитающими. Если кишечные микробы американцев являлись специалистами по расщеплению белков, сахаров и заменителей сахара, то кишечные микробы америндов и малавийцев были способны расщеплять крахмалы, которые содержатся в растениях. Вот, пожалуй, повод для размышления тем, кто подумывает о так называемой палеодиете.

Возвращение микробов — новая и пока неопределенная область медицины. Каким бы ни был медицинский потенциал пробиотиков, пребиотиков, фекальных трансплантатов и других препаратов для восстановления микробной экосистемы, по-прежнему верна мудрость: болезнь легче предотвратить, чем вылечить. Наш биологический вид за считаные десятилетия растерял то исходное микробное разнообразие, которым наделила нас эволюция. Если бы кое-где в нетронутых и неиспорченных уголках мира еще не сохранялись, подобно оазисам, традиционные общества, живущие без антибиотиков и без фастфуда, мы бы, пожалуй, вообще не знали, какой изначально была человеческая кишечная микрофлора. И теперь все в наших руках: от тех из нас, чья внутренняя экосистема уже отражает утрату биоразнообразия на планете Земля, зависит, можно ли обратить этот процесс вспять. А сделать это необходимо ради наших детей и внуков.

Заключение

Здоровье XXI века

В 1917 году король Великобритании Георг V разослал телеграммы семерым мужчинам и семнадцати женщинам, выказав им свое почтение и поздравив их со столетием. Так зародилась традиция, которая жива и поныне, — только теперь царствующая внучка короля Георга рассылает юбилярам уже не телеграммы, а поздравительные открытки. Но сейчас работы у королевского двора изрядно прибавилось: королеве Елизавете II приходится ежедневно подписывать больше поздравлений со столетием, чем ее дед подписывал ежегодно. Сегодняшние столетние юбиляры были еще детьми, когда король Георг рассылал первые поздравления, однако за время жизни этих уже весьма пожилых людей число британских подданных, ежегодно переступающих почтенный возрастной порог, выросло от двузначных чисел до примерно 10 000 человек.

В ХХ веке человечество нашло способ укротить и победить своего древнейшего и злейшего врага. Благодаря вакцинации, медицинской гигиене, обеззараживанию воды и антибиотикам мы вдвое увеличили среднюю продолжительность жизни, составлявшую ранее всего 31 год. Там, где эти четыре новшества получили наибольшее распространение, то есть в развитых странах, средняя продолжительность жизни приближается к 80 годам. Большинство перемен, которые позволили нам отдалить наступление смерти, произошло за очень короткий срок — примерно за 50 лет от последнего десятилетия XIX века до окончания Второй мировой войны.

Сейчас, в XXI веке, мы открываем новую главу в истории здоровья нашего биологического вида. Долголетие, выпадающее на долю многих жителей Запада, — не единственный показатель здоровья. Даже те, кому посчастливилось прожить восемьдесят, девяносто лет или больше, все равно ощущают ограничения, накладываемые на качество жизни состоянием физического и психического здоровья. А если вспомнить о малышах, попавших в капкан аутизма, о миллионах детей, страдающих от экземы, сенной лихорадки, пищевых аллергий и астмы, о подростках, которые узнают, что им всю жизнь придется делать себе инъекции инсулина, о взрослых молодых людях, сталкивающихся с разрушением нервной системы, и о многих миллионах людей, страдающих избыточным весом, депрессией и неврозами, — то качество их жизни гораздо, гораздо хуже, чем могло бы быть.

К счастью, нам, жителям развитых стран, больше не угрожают оспа, полиомиелит или корь, и уже одно это означает огромный скачок вперед. Однако болезни XXI века, которые пришли им на смену, — вовсе не неизбежная альтернатива, хотя именно так следовало бы думать в русле гипотезы гигиены. Прежнее стремление к долголетию сменилось стремлением к лучшему качеству жизни в те годы, которые нам дарованы. Догмы гипотезы гигиены и ее основную идею о том, что инфекции защищают нас от аллергий и других воспалительных заболеваний, нужно выбросить из головы и врачам, и пациентам. Нам нужны не инфекции — нам нужны наши «старые друзья». Мы уже знаем, что аппендикс, некогда считавшийся бесполезным рудиментом нашего эволюционного прошлого, в действительности служит «заповедником» для микробов, где иммунная система организма проходит обучение и получает руководство к действию. Аппендицит, вовсе не являясь обязательным событием в жизни (по крайней мере, некоторых из нас), представляет собой лишь следствие утраты богатого микробного сообщества — тех самых старых друзей, которые должны оберегать и защищать организм от вторжения патогенов. Оживить старую дружбу, восстановить эти древнейшие взаимовыгодные союзы — это в наших силах.

В первой главе я подходила к загадке происхождения болезней XXI века с позиций эпидемиолога, задаваясь вопросами о том, где они возникали, кого поражали и когда начались. В ответах на эти вопросы отразились перемены, которые произошли в нашем образе жизни благодаря богатству и изобретательности современного мира. Мира, где антибиотики используются в качестве лекарства против всего на свете — от смертельно опасных инфекций до безобидной простуды. Где фермерские хозяйства попали в зависимость от антибиотиков, которые помогают скоту быстрее набирать вес и позволяют фермерам содержать больше генетически близких особей в тесных помещениях — да так, чтобы они при этом ничем не болели. Где мы привыкли к рациону с самым низким в истории человечества содержанием пищевых волокон. Где многие дети не рождаются по-настоящему, а вырезаются хирургами из материнского живота. И где сами матери, забывая о грудном молоке, которым тысячелетиями кормили младенцев, выбирают искусственные молочные смеси.

Все эти перемены начались в 1940-е годы, когда стали доступны антибиотики, когда с окончанием Второй мировой войны основательно преобразился рацион и когда стали чаще делать кесарево сечение и рекламировать кормление из бутылочки. До недавнего времени мы упорно не замечали последствия этих перемен на том уровне, который скрыт от невооруженного взгляда. История совместной эволюции и сотрудничества с нашими симбиотическими партнерами, насчитывавшая тысячи поколений, неожиданно и бесславно подошла к концу в тот самый день, когда мы объявили войну собственным микробам.

Болезни XXI века угрожают всем, от новорожденных до престарелых, не щадя ни женщин, ни мужчин, не делая исключений ни для одного народа. Многие из этих болезней, особенно аутоиммунные, «предпочитают» женщин, хотя до сих пор неясно почему. Один эксперимент показал, что даже это половое различие связано с микрофлорой. Среди мышей еще одной линии, генетически склонной к диабету 1-го типа (так называемых нежирных мышей-диабетиков — НМД), у самок болезнь развивается в два раза чаще, чем у самцов. Такой перекос в распределении болезни между полами, возможно, как-то связан с воздействием гормонов на иммунную систему: например, после кастрации самцы становятся более уязвимыми для диабета. Но если вырастить мышей породы НМД без симбиотических микробов, то у них этот перекос исчезнет. По-видимому, микрофлора каким-то образом влияет на риск развития болезни. Можно даже защитить самок от угрозы развития диабета, пересадив им микрофлору самцов: вероятно, это повышает уровень тестостерона. Впрочем, эти специфические половые различия становятся очевидными только после полового созревания — и это, кстати, объясняет, почему диабет 1-го типа у людей проявляется с одинаковой частотой у обоих полов: ведь он развивается обычно до достижения половой зрелости. При других аутоиммунных болезнях, например при рассеянном склерозе и ревматоидном артрите, смещение в сторону численного преобладания женщин относительно мужчин становится тем слабее, чем позже развивается заболевание.

Разобравшись с вопросами где, кто и когда, я стала интересоваться, почему и как возникли болезни XXI века. Если говорить коротко, мы сами навредили собственной микрофлоре. Уже одно нарушение равновесия наших микробных сообществ — особенно тех, что живут в кишечнике, — вызывает воспаление, а воспаление, в свой черед, вызывает ту или иную хроническую болезнь. Одно время мы надеялись, что человеческий геном окажется кладезем сведений о причинах недугов, но в итоге розыски, проведенные среди наших генов, обнаружили гораздо меньше генетически обусловленных заболеваний, чем ожидалось. Зато полногеномный поиск ассоциаций (ППА) обнаружил гены, которые отвечают только за предрасположенность к различным болезням. Эти варианты генов вовсе не обязательно являются ошибками — это просто естественные вариации, которые в нормальных условиях не представляют опасности для здоровья. Однако при особых обстоятельствах такие генетические различия действительно могут сделать некоторых людей более уязвимыми к развитию той или иной болезни. Показательно, что многие из генетических вариантов, имеющих отношение к болезням XXI века, как выяснилось, принадлежат генам, связанным с проницаемостью стенок кишечника и с управлением иммунной системой.

В 1900 году в развитых странах летальными болезнями были пневмония (воспаление легких), туберкулез и инфекционная диарея. Средняя продолжительность жизни составляла 47 лет. В 2005 году тремя главными причинами смерти стали болезни сердца, рак и инсульт. Средняя продолжительность жизни достигла 78 лет. Мы предпочитаем думать об этих болезнях как о недугах, свойственных старости, как о неизбежных последствиях роста продолжительности жизни. Однако среди людей, живущих в не затронутых вестернизацией уголках мира, даже те, кто перенес немало инфекционных болезней, трагических случайностей и насилия и дожил до старости, нечасто умирают от этих недугов. Теперь мы начинаем понимать, что сердце не «затвердевает», клетки не размножаются бесконтрольно и кровеносные сосуды не лопаются просто оттого, что им уже много лет и они «устали». Новая точка зрения, которую все чаще разделяют ученые-медики, заключается в том, что эти болезни вызваны не старостью как таковой, а воспалением. Если здесь и сказывается эффект почтенного возраста, то лишь в той мере, в какой современные эксперименты с человеческим организмом уже привели к воспалениям, переросшим в настоящую катастрофу. Если все дело в этом, значит, при отсутствии многолетнего воспаления вполне можно дожить до преклонных лет и сохранить здоровье.

Аналогично тому, как расшифровка человеческого генома ознаменовала новую эру в биологии, фактическое признание микрофлоры скрытым внутренним органом открыло новую эру в медицине. Болезни XXI века поставили новые задачи и перед пациентами, которые стали жить дольше, и перед врачами, которые хотят испытать новые лекарства и методы лечения, и перед фармацевтическими компаниями, которые производят препараты для лечения хронических расстройств. Традиционные методы терапии зашли в тупик — они оказались бессильны против многих современных заболеваний. Мы скорее хронически лечимся, чем окончательно исцеляемся: постоянно принимаем антигистаминные средства при аллергиях, инсулин при диабете, статины при болезнях сердца и антидепрессанты при психических расстройствах. Но избавиться от этих болезней нам так и не удается, ведь до недавних пор не удавалось понять даже их причины. Теперь, когда стало ясно, что микрофлора — вовсе не сторонний наблюдатель, а активный участник управления нашим организмом, мы наконец можем подступиться к болезням XXI века по-новому.

Так что же делать? Нашему союзу с микробами угрожают три вещи: бесконтрольное применение антибиотиков, недостаток клетчатки в нашем рационе и изменение того способа, которым мы сеем и взращиваем микрофлору наших детей. Мы — и как общество в целом, и как отдельные индивиды — вполне можем исправить ситуацию и устранить все три угрозы.

Общественные изменения

Главный принцип медицинской этики со времен Гиппократа звучит так: «Не навреди». Любому методу и средству лечения сопутствует риск нежелательных побочных эффектов, и врачи обязаны взвешивать и соотносить этот риск с ожидаемыми положительными результатами лечения. До недавних пор побочные эффекты употребления антибиотиков считались незначительными. Но, признавая важность микрофлоры для человеческого здоровья, мы должны понимать, что от приема антибиотиков порой может быть больше вреда, чем пользы. Даже в тех случаях, когда антибиотики успешно справляются с инфекцией, плата за исцеление может оказаться слишком высокой. У нас уже есть убедительная причина ограничить употребление антибиотиков — это формирование устойчивости к ним. Несмотря на риск, которым чревата эта проблема для общества в целом и для каждого человека в отдельности, врачи и пациенты, похоже, недооценивают ее масштаб и уделяют борьбе с ней слишком мало внимания. Но если люди задумаются о последствиях нарушения микрофлоры, то, вероятно, станут относиться к приему антибиотиков так же, как к противораковой химиотерапии: то есть как к методу лечения, чреватому серьезными последствиями для здоровых клеток, — и прибегать к нему лишь тогда, когда плюсы значительно перевешивают минусы.

Есть еще несколько полезных шагов, которые может предпринять общество, чтобы снизить зависимость от антибиотиков и ослабить их побочные эффекты в тех случаях, когда без них нельзя обойтись. Как мы знаем, врачи слишком часто прописывают эти препараты, выдавая рецепты даже тем пациентам, чьи заболевания носят вирусный, а не бактериальный характер. Беда в том, что врачи часто сами не в силах понять, какая болезнь вызвана вирусами, а какая — бактериями. В настоящее время, чтобы точно установить, какой патоген является причиной инфекции в каждом конкретном случае, нужно взять пробу микроорганизмов для изучения или культивирования, а затем в течение нескольких дней ждать результатов анализа. Для многих больных — и при многих инфекциях — это недопустимое промедление. Таким образом, первым шагом к ограничению необоснованного приема антибиотиков должна стать разработка биомаркеров быстрого действия, которые позволят за несколько минут или часов выявлять источник инфекции по простым пробам кала, мочи, крови или даже выдыхаемого воздуха.

До сих пор универсальность большинства антибиотиков воспринимается как их преимущество. Чтобы вылечить пациента от той или иной болезни, врачу даже не нужно знать, какой вид бактерий ее вызвал: препарат широкого спектра действия наверняка окажется эффективен. Однако в идеальном мире мы могли бы быстро опознавать бактерию, возбудившую инфекцию, а затем лечиться, максимально точно выбирая нужный антибиотик. Установив тип молекул, свойственных каждому патогену, мы могли бы создавать идеальные антибиотики, которые уничтожали бы их — и только их, щадя полезную микрофлору, которая в противном случае неизбежно несет ущерб. Есть и оправдание дополнительным расходам на разработку по препарату на каждый патоген: вместо того чтобы расплачиваться постфактум за последствия побочного действия, мы авансировали бы лечение инфекций с существенно меньшим риском.

Однако признание важности микрофлоры не должно сводиться лишь к ограничению приема антибиотиков. Мы могли бы извлекать пользу из полезных микробов, делая их своими союзниками в борьбе с опасными бактериями. Сопротивляясь агрессии со стороны таких патогенов, как золотистый стафилококк, клостридия диффициле и сальмонелла, наша постоянная микробная «резидентура» оказывает нам ценную услугу. Дополнительно укрепляя уже созданные ею оборонительные рубежи при помощи улучшенных, специализированных и подходящих к каждому конкретному случаю пробиотиков, мы помогали бы собственному организму бороться с инфекциями или ослаблять течение воспалительных процессов.

Следующим шагом к персонализированной медицине должно стать умелое манипулирование микрофлорой конкретного человека для того, чтобы повысить эффективность препаратов для его лечения. Например, сердечный препарат дигоксин требует индивидуального подхода при применении. Пока что врачи, можно сказать, «играют в угадайку», пытаясь понять, какую дозу дигоксина прописывать тому или иному пациенту. Неделями или даже месяцами они постепенно корректируют дозировку, уравновешивая плюсы и минусы лечения. Разная реакция пациентов обусловлена вовсе не генетическими причинами, а различиями в составе кишечной микрофлоры. Пациенты, в организме которых живет один-единственный штамм бактериального вида Eggerthella lenta, плохо реагируют на дигоксин, так как этот широко распространенный кишечный микроб просто инактивирует препарат, лишая его эффективности. Если бы кардиологи знали, кто из пациентов является носителем E. lenta, они бы, среди прочего, рекомендовали им увеличить потребление белка, так как входящая в их состав аминокислота аргинин мешает этой бактерии инактивировать дигоксин.

Реакция человеческого организма на лекарства часто непредсказуема. Какой она будет в каждом конкретном случае, нельзя узнать заранее, обладая информацией только о генах и образе жизни пациента. Чрезвычайно важную роль в индивидуальной реакции человека играют 4,4 миллиона дополнительных генов микрофлоры — отчасти унаследованные, отчасти приобретенные. Микробы способны то активировать, то инактивировать медицинские препараты и даже делать их токсичными. В 1993 году за эту способность микробиома вмешиваться в работу лекарств пришлось дорого заплатить восемнадцати японским пациентам, у которых на фоне рака появился лишай. Их нормальная кишечная микрофлора трансформировала лекарство от лишая в вещество, которое делало смертельно ядовитыми компоненты противоракового препарата. В ту пору, когда апробировался противолишайный препарат, об опасности такого взаимодействия уже было известно и на этикетке лекарства имелось предупреждение о том, что его нельзя принимать одновременно с противораковыми средствами. К несчастью, в те времена врачи в Японии часто скрывали от пациентов диагноз «рак» и прописывали им противораковые препараты, выдавая их за другие.

Легко представить, что когда-нибудь мы начнем секвенировать микробов пациентов не только для того, чтобы точнее ставить диагнозы, но и для того, чтобы назначать подходящие лекарственные препараты в правильно рассчитанных дозах. Манипулируя микрофлорой, подселяя к ней или, наоборот, устраняя из нее какие-то конкретные виды, можно было бы ослабить побочные эффекты, усилить желаемый эффект и гарантировать безопасность лечения. Чем дешевле становится процедура секвенирования ДНК, тем больше надежды, что нам удастся исследовать микробиом каждого пациента для правильной оценки всех рисков для здоровья и планирования этапов лечения.

Наше злоупотребление антибиотиками распространяется и на интенсивное сельское хозяйство. В своей блестящей книге The Great Food Gamble («Большое продовольственное казино») ведущий канала Би-би-си Джон Хамфрис рассказывает о том, как он посетил одну британскую животноводческую ферму. Фермер с гордостью показывал гостю могучих быков и коров, выращенных с применением лучших препаратов, созданных ветеринарной медициной. А потом Хамфрис заметил одинокую поджарую корову, стоявшую в углу. «А с этой что-то не так?» — спросил он фермера. «Да нет, все в порядке, — последовал ответ. — Эта тощая скотинка когда-нибудь окажется у нас в холодильнике. Жена не хочет, чтобы наши детишки ели всякую дрянь, напичканную этими проклятыми антибиотиками».

В странах Европейского союза фермерам больше не разрешается использовать антибиотики в качестве стимуляторов роста, но (что, видимо, неизбежно) они все равно продолжают применять их — в качестве «лекарств». А вот США пока не спешат запрещать антибиотическое стимулирование роста, хотя Управление по контролю над продовольствием и лекарствами уже объявило о намерении ограничить их применение. Но использование антибиотиков сказывается не только на продуктах животного происхождения: даже для выращивания «органических» овощей официально разрешено удобрять землю навозом, содержащим антибиотики. Разумеется, сельское хозяйство без использования антибиотиков (а также пестицидов, гормонов и других препаратов, безопасность которых для человеческого здоровья вызывает сомнения) окажется более затратным. Но где бы вы предпочли расплачиваться: у кассы магазина или позднее, день за днем тратясь на лечение и выплачивая огромные налоги для поддержки здравоохранения?

Когда речь заходит о нашем рационе, высказываются противоречивые мнения. Что хуже — сливочное масло или растительное? Сколько калорий нужно потреблять ежедневно? Полезны или вредны орехи? Потребление чего нам необходимо снизить, если мы хотим похудеть, — углеводов или жиров? Даже эксперты не могут прийти к единому мнению, отвечая на эти вопросы, однако едва ли вам встретится такой эксперт, который не согласится с тем, что нужно употреблять больше клетчатки, или волокон.

В 2003 году в Великобритании стартовала кампания под названием «5 раз в день», призывавшая людей съедать хотя бы по пять порций фруктов и овощей каждый день. Этот девиз основательно закрепился в сознании британцев, и появились даже шутки о том, что вино, джем и конфеты с фруктовым вкусом — это «один из пяти раз в день». В Австралии появился призыв к здоровью: «Выбирай 2 + 5». Здесь имеются в виду две порции фруктов и пять порций овощей. По-видимому, эти призывы уже начали влиять на пищевые привычки людей, но беда в том, что упор обычно делается на витамины и минеральные компоненты, а не на волокна. Производители ухватились за удобную возможность привлечь внимание к своим товарам — от томатного пюре до фруктовых соков — и на упаковках начали появляться одобрительные «знаки качества», напоминающие о том, что данный продукт полезен и даже необходим для здоровья. Фрукты — часто в виде соков или пюре — явно пользуются большим спросом, чем овощи, зато другая растительная пища — вроде зерновых, семян и орехов — вовсе игнорируется. Похоже, клетчатка так и не получила того внимания, которого заслуживает. Выходит, нужно найти более правильный призыв? «Ешьте больше растений!»

Пожалуй, самая большая проблема, с которой сталкивается наше общество, когда идет речь о еде, — это темп жизни. К дефициту клетчатки часто приводит банальная нехватка времени. В развитых странах типичный обед на ходу — это простой сандвич, который содержит тонкую прослойку из салатных листьев и в лучшем случае горстку жареных овощей. Вряд ли можно назвать это рационом, богатым клетчаткой. Да и ужин, когда на его приготовление нет времени, часто представляет собой разогретые в микроволновке полуфабрикаты, которые редко содержат достаточное количество овощей. Даже вроде бы такая не требующая обработки еда, как фрукты, попадает к нам на стол в упакованном для удобства и скорости виде — или в виде сока, или в виде измельченной и загнанной в бутылку смеси: чтобы ничего не нужно было чистить, резать и чтобы фрукт не помялся в школьной сумке. Часть этой большой проблемы — отсутствие помещений для приготовления и приема пищи на рабочих местах, поскольку овощи в холодном виде не слишком вкусны. Итак, если обеспечить микроволновкой каждое рабочее место, это уже был бы важный шаг на том пути, который в итоге позволит людям полноценно питаться в течение рабочего дня, не лишая себя растительной пищи. Парадоксально, что при всей сфокусированности нашей культуры на еде мы крайне пренебрежительно относимся к тому, что и как употребляем в пищу.

Наконец, перейдем к младенцам. За последнее столетие человечество достигло огромных успехов в области медицинского сопровождения беременности и снижении уровня младенческой смертности, особенно среди недоношенных детей. После заблуждений последних десятилетий, когда искусственные смеси почти вытеснили грудное молоко, мы (по крайней мере, в развитых странах) наконец-то вернулись к истокам — и осознали, что самой правильной и нормальной пищей для грудных младенцев является материнское молоко. Однако в других областях мы пятимся назад. Мы безоговорочно верим в науку и медицину и больше всего на свете ценим свободу выбора. В результате во многих крупных городах кесарево сечение практикуется гораздо чаще, чем нормальное влагалищное родоразрешение. Нам следует с большей осторожностью относиться к этому вмешательству в естественное течение родов: пока проведено еще слишком мало исследований, которые выявляли бы последствия этой операции для здоровья женщины и ребенка, особенно при условии «идеального состояния здоровья» во время беременности, родовой деятельности и самих родов.

Врачам и акушерам необходимо знать о микробных последствиях кесарева сечения и искусственного вскармливания. И уж точно, матери заслуживают этих знаний. Техника, которую мы применяем, когда появляются на свет наши дети, основывается на представлении о том, что лучше для матери и ребенка. Но эти знания продолжают пополняться. Теперь мы знаем, что кесарево сечение отнюдь не так безопасно, как мы думали раньше: изменение в составе микрофлоры, которую получает младенец, может сказываться на его здоровье в течение еще многих дней, месяцев и даже лет.

Выяснилось, что целое поколение детей стало «подопытными кроликами» в широкомасштабном эксперименте. Что будет, если ребенка вырезать хирургическими инструментами из живота матери, часто за несколько дней или даже недель до того, как он будет готов родиться, — вместо того, чтобы позволить ему самому выбрать время появления на свет через то отверстие, которое более чем точно называется родовым каналом? Даже если оставить микробов в стороне — что произойдет, если лишить ребенка тех гормонов, которые высвобождает организм матери во время родовых схваток, или того давления, которое выталкивает его наружу, навстречу миру? А что происходит с организмом матери, когда она переходит от беременности к пустоте одномоментно, от быстрого вмешательства хирургического скальпеля, а не после многочасовой химической и физической подготовки? Мы пока только начинаем находить ответы на эти вопросы. Если говорить о нас как об обществе, мы должны прибегать к кесареву сечению лишь тогда, когда оно является единственным спасительным выходом для матери и ребенка, а во всех остальных случаях полагаться на природу.

Предыдущее поколение детей невольно приняло участие и в другом эксперименте: что будет, если кормить детей молоком не родной матери, а чужой — телячьей? Примерно для четверти всех детей, рождающихся сегодня в развитых странах, этот эксперимент все еще продолжается. Разумеется, существует немногочисленная категория женщин (по некоторым подсчетам, не более 5 %), которые неспособны вырабатывать молоко, жизненно необходимое их малышам. Есть и другие, кто сталкивается с действительно большими трудностями, желая выкормить детей собственным молоком. Конечно, важно поддерживать таких женщин и находить качественную замену материнскому молоку, будь то сцеженное грудное молоко, донорское молоко или искусственные молочные смеси. Применение наших знаний об олигосахаридах и микробах, которые содержатся в человеческом грудном молоке, для совершенствования состава искусственного молока должно помочь матерям, которые физически неспособны кормить ребенка грудью, и тем, кто сознательно сделал выбор в пользу искусственного вскармливания.

Если врачи-акушеры, медсестры и другие медицинские работники будут хорошо осведомлены о пользе грудного молока, они смогут дать действительно полезные советы и помочь молодым родителям, которые ищут оптимальный вариант для здоровья и развития ребенка.

Личные изменения

Нам, жителям развитых стран, повезло: наше здоровье зависит прежде всего от наших собственных решений. Микробы, для которых наше тело стало родным домом, в отличие от генов, унаследованных нами от родителей, или от инфекций, которыми нас «награждает» окружающая среда, всецело принадлежат нам, мы вольны формировать и культивировать их колонии и заботиться о них. Выбирая пищу и медикаменты, взрослый человек сам определяет состав своей микрофлоры. Берегите и опекайте своих микробов — и они ответят вам взаимностью! Если у вас родятся дети, их микрофлора будет зависеть от вас, родителей, особенно — от матери.

Я обеими руками голосую за свободу выбора. Наличие выбора — это и показатель, и источник свободы; это главный признак цивилизованного общества. Однако выбор, совершаемый в темноте невежества, в отсутствие правдивой информации, обессмысливается. Научные исследования последних 15 лет показали, что микрофлора задействована в очень сложном процессе управления человеческим организмом, о чем раньше никто не знал. Это заставляет совершенно иначе взглянуть на функциональное устройство и работу нашего организма — прежде всего как суперорганизма. Какой именно выбор вы сделаете, владея новейшей информацией, зависит, конечно, от вас. Я лишь предлагаю сделать этот выбор сознательно.

Я призываю вас сознательно подходить к выбору своего рациона.

Многие из моих друзей-медиков говорят, что самое тяжелое и неблагодарное в их работе — это попытки помочь тем пациентам, которые не хотят помогать себе сами. Чаще всего врачи хотят «прописать» им активный образ жизни и здоровый рацион — пищу с низким содержанием жира, сахара и соли и с повышенным содержанием клетчатки. Но есть такие пациенты, которые и слышать об этом не хотят: они убеждены, что все их проблемы решат лекарства. При этом они не желают понять старой и простой истины: пища — это и есть лекарство.

Мы, люди, в процессе эволюции сделались всеядными. Пища, которой ждет наш организм, — это много растений и чуть-чуть мяса. Но многие люди едят много мяса и мало растений, а еще едят много того, что уже нисколько не напоминает ни мясо животных, ни растения. Но даже если вы хотите увеличить объем клетчатки в своем рационе и включить в него больше растений, делать это нужно медленно и постепенно, чтобы микрофлора успела адаптироваться. Если в кишечник, населенный преимущественно микробами, которые привыкли к жирам, белкам и простым углеводам, поступит сразу большое количество клетчатки, это может обернуться нежелательными последствиями. Помните, что овощи и бобовые (к ним относятся разные виды гороха, фасоли, чечевицы и т. д.) обычно содержат больше клетчатки и меньше сахара, чем фрукты; не забывайте, что измельчение растительного продукта и выжимание из него сока может снизить содержание клетчатки и расширить доступ к калориям, которые перевариваются при помощи человеческих ферментов и всасываются в тонкой кишке. Если вы уже страдаете от желудочно-кишечного расстройства, обязательно проконсультируйтесь с врачом, прежде чем менять рацион.

Употребление растительной пищи, которая способствует созданию благотворного микробного баланса, станет фундаментом для крепкого здоровья. Делайте сознательный выбор — и ЕШЬТЕ БОЛЬШЕ РАСТЕНИЙ!

Я призываю вас сознательно подходить к приему антибиотиков.

Давайте внесем ясность: антибиотики — это препараты, разработанные для спасения жизни, и во многих, действительно очень во многих случаях их польза перевешивает возможный вред. Да, мы должны учитывать фактор микрофлоры, решая, когда принимать антибиотики и принимать ли их вообще, однако следует помнить: не будь антибиотиков, нам вообще была бы недоступна такая роскошь, как забота о своих полезных микробах. Дело не в том, что антибиотики «вредны» сами по себе, — нет, они являются мощным оружием в нашем арсенале средств против патогенных бактерий, — дело в том, что кассетные бомбы не стоит применять для борьбы с пауками. Проще говоря — не стоит палить из пушек по воробьям.

Врачи — не единственные, кто должен нести ответственность за злоупотребление антибиотиками в западном обществе. Часто обычный терапевт в поликлинике успевает принять две дюжины пациентов еще до обеденного перерыва. На то, чтобы выслушать жалобы обеспокоенного пациента, поставить диагноз, дать рекомендации и выписать рецепт, отводится меньше десяти минут, и часто врач идет на поводу у настырного пациента, выписывая ему то, о чем он просит, просто чтобы скорее принять следующего. У него, быть может, тоже неотложный случай, но и ему отведено не больше десяти минут. Так что выбор за вами — хотите ли вы стать одним из таких настырных пациентов?

Есть несколько шагов, которые помогут понять, нужны вам антибиотики или нет. Во-первых, подумайте: может быть, стоит выждать день или два — вдруг за это время вам станет лучше? Пожалуйста, обратите внимание, я употребила слово «подумайте»: положитесь на здравый смысл. Во-вторых, если врач предлагает вам принять антибиотики, задайте ему несколько вопросов.

Вы уверены, что моя инфекция вызвана бактериями, а не вирусами?

В чем задача антибиотиков — облегчить мое нынешнее состояние или вернуть мне здоровье?

Каким рискам я подвергнусь, если откажусь от приема антибиотиков и позволю иммунной системе бороться с инфекцией самостоятельно?

Зачастую на вопросы о необходимости приема антибиотиков нет четкого ответа, и все же делайте выбор сознательно, понимая, что антибиотики способны принести не только пользу, но и вред. Взвесить все возможные за и против — это работа, которую должен выполнить информированный пациент, консультируясь с информированным врачом. Убедитесь в том, что вы оба действительно хорошо осведомлены.

Наконец, если при лечении вашей болезни можно помочь микрофлоре, улучшив рацион, задумайтесь об этом. В любом случае это пойдет вам на пользу. Помните о том, что этот раздел науки пока еще находится в стадии развития. Состав вашей микрофлоры не позволяет (во всяком случае, пока) говорить о том, какие болезни вас могут поразить.

Что бы вы ни решили в итоге — принимать или не принимать антибиотики, — делайте выбор сознательно.

Я призываю вас подходить сознательно к рождению и кормлению детей.

Сегодня нас окружает такое море информации и советов по поводу беременности и материнства, что порой кажется, будто все наши природные инстинкты, связанные с этим естественным процессом, давно утрачены. Но есть и хорошая новость: наши все более полные представления о микрофлоре дают надежную опору для принятия решений, когда речь идет о наших детях: если все идет хорошо, нужно просто довериться природе. Если вдруг произойдет какой-то сбой, нам помогут кесарево сечение и искусственное вскармливание.

Лучшее, что может сделать каждый, — это подготовиться и отдавать себе отчет в происходящем. Принимайте решение о способе рождения малыша сознательно, предусмотрите такой план родов, при котором ваш ребенок получит посевной материал здоровой микрофлоры. Самый эффективный способ этого добиться — рожать естественным, влагалищным путем. Если вы выберете кесарево сечение или если его нельзя будет избежать, подумайте о применении метода, предложенного Марией Глорией Домингес-Белло, — о мазке вагинальной микрофлоры и перенесении ее на тело младенца. Поделитесь своими планами с мужем, врачом и акушеркой.

Принимайте сознательное решение о том, как вы будете кормить малыша, помня, что грудное молоко помогает вырастить в его организме зародыши микрофлоры. Если вы захотите кормить грудью, заранее запаситесь знаниями, поддержкой и решимостью. Множество полезных советов можно найти в интернете, в том числе на сайте Всемирной организации здравоохранения, которая, наряду с информацией и советами, делится рекомендациями относительно оптимальной продолжительности грудного вскармливания для здоровья и счастья младенцев. Но ни в коем случае не казните себя, если у вас не получится осуществить задуманное: есть множество иных способов вырастить правильную детскую микрофлору.

Есть и другие хорошие новости для родителей маленьких детей. Можно не волноваться лишний раз по поводу «заразы». Большинство микробов, с которыми сталкиваются младенцы в повседневной жизни, для них совершенно безвредны. Даже наоборот: они повышают разнообразие микрофлоры и помогают «тренировать» иммунную систему. А вот применение антибактериальных распылителей и салфеток, пожалуй, приносит больше вреда, чем пользы.

Какой бы выбор вы ни делали — делайте его сознательно.

В 2000 году группа продвинутых представителей нашего вида расшифровала последовательность ДНК, которая отвечает за сотворение четырех новых человеческих существ каждую секунду каждого дня. Это событие ознаменовало очень важный момент в истории самопознания нашего вида, и оно произвело на меня сильнейшее впечатление, так как я в ту пору уже начала учиться на биолога. Несколько лет спустя, глядя в Лондонской коллекции Уэллкома на отпечатанные тома, посвященные А, Т, Ц, Г — аденину, тимину, цитозину и гуанину, которые служат азотистыми основаниями для нашего генома, — я все еще испытывала благоговение, полностью сознавая историческую важность этого открытия. Меня просто завораживала мысль о том, что в этих 120 томах заключена сама душа человечества и что нам удалось запечатлеть на бумаге ее тайну. Думая об этом, я все больше влюблялась в выбранную профессию.

Трудно вообразить, что расшифровка микробиома, даже если запечатлеть ее результаты столь же солидным образом, вызовет такое же благоговение, как расшифровка человеческого генома. Однако обретенное нами за последние два десятилетия знание о том, что живущие в человеческом организме микробы являются частью нас самих и что их гены — это часть нашего метагенома, пожалуй, способно оказать еще большее влияние на жизнь людей. Микрофлора — это по сути внутренний орган — забытый, невидимый орган — человеческого тела, который не менее важен для нашего здоровья и счастья, чем любой другой. Но этот орган, в отличие от всех остальных, лишен постоянства. В отличие от наших человеческих генов, микробные гены отнюдь не являются постоянными. И сами виды, которые нас населяют, и их гены — это наша собственность, а потому они находятся под нашим контролем. Гены не выбирают, а вот микробов выбирать можно и нужно.

Понимание наших тесных отношений с микрофлорой проливает новый свет на наши знания о собственном организме и образе жизни. Это неизбежная, нераздельная связь с эволюционным прошлым, которая соединяет нашу современную, наполненную техникой, оторванную от природы, протекающую на макроуровне жизнь с ее древними корнями. С тех пор как Дарвин написал «Происхождение видов», мы сломали немало копий, споря о том, что же определяет нашу сущность в большей мере — природа или воспитание? Врожденные или приобретенные черты? Почему этот человек высокий — потому что высоким был его отец или потому что он предпочитает здоровую и питательную еду? Почему эта девочка такая умная — у нее умная мама или хорошие учителя? Почему у женщины развивается рак груди — из-за генетической предрасположенности или из-за синтетических гормонов? Разумеется, это ложное противопоставление. Оба фактора — и природа, и воспитание — одновременно проявляются в огромном множестве черт и болезней. Если проект «Геном человека» чему-то нас научил, так это тому, что гены — то есть «природа» — могут делать нас предрасположенными к целому множеству заболеваний, но поразят ли нас болезни или обойдут стороной, зависит от нашего образа жизни, рациона и контактов. Словом, от среды и «воспитания».

Теперь мы знаем о третьей действующей силе, неловко примостившейся между природой и воспитанием. Хотя микробиом, строго говоря, является обусловленной средой силой, участвующей в работе над нашими совокупными физическими качествами, он имеет и генетический, и унаследованный характер. Пускай и не через яйцеклетку или сперматозоид, не через человеческие гены — но значительная часть микробиома достается потомству по наследству от родителей, и особенно — от матери. Многие родители надеются передать детям все лучшее, чем наделены сами; впрочем, научно-фантастические фильмы вроде «Гаттаки» рисуют совсем иное будущее, где этому желанию не дано исполниться. А еще многие родители надеются создать своим детям самую здоровую и прекрасную среду, какую только можно. Микробиом, который и передается по наследству, подобно генам, и поддается контролю, подобно окружающей среде, дает родителям возможность сделать и то и другое.

Несмотря на ажиотаж, возникший когда-то вокруг расшифровки человеческого генома, наши мечты о том, что она подарит нам рецепт вечного благополучия, так и не осуществились. «Это у нас в ДНК», — уже привычно говорим мы, когда речь заходит о наших человеческих свойствах или странностях, однако при этом понимаем, что наша ДНК едва ли может предложить нам полезную инструкцию для повседневной жизни. Однако и остальные 90 % — те самые другие 100 триллионов клеток, и наши другие 4,4 миллиона генов — это тоже мы. Мы развивались бок о бок с ними, мы неспособны жить без них. Впервые и теория эволюции Дарвина, и эти другие 90 % нашего естества показывают и подсказывают нам, как нужно жить.

Принять и полюбить наших микробов, которые прошли вместе с нами долгий путь длиной в миллионы лет, — вот первый шаг к тому, чтобы переосмыслить собственную природу. А сделав это, каждый вздохнет спокойно и ощутит себя человеком на 100 %.

Эпилог

Человек на 100%

Зимой 2010 года, когда меня почти непрерывно мучила боль и мне редко удавалось бодрствовать больше десяти часов в день, я была согласна на все, лишь бы она прошла. Антибиотики были спрятаны внутри фаланги одного из моих пальцев на ноге в виде пластиковых бусин, капали через катетер в мою кровь в виде жидкости, растворялись у меня в пищеварительном тракте в виде капсул с порошком. Сама мысль о том, что антибиотики способны исцелить меня от инфекций, превративших мою жизнь в кошмар, была светлой мечтой, и я почти не смела надеяться, что она сбудется. Я всегда буду с благодарностью вспоминать о том, что эти мощные лекарственные препараты вернули мне и здоровье, и ощущение полноты жизни.

А еще они позволили мне осознать, что у меня есть 100 триллионов друзей, с которыми у нас одно общее тело — мое. Узнав о том, что они способствуют моему здоровью и счастью, я совершенно по-новому взглянула и на свою жизнь, и на жизнь вообще, в биологическом смысле этого слова, — на существование и сосуществование живых организмов. Толчком для изысканий, которые легли в основу этой книги, послужили мои личные поиски правды. Мне хотелось узнать, не нанесла ли я неумышленно вред своему здоровью, разорив собственную колонию микробов. А еще, конечно, мне хотелось понять, нельзя ли заселить к себе такую микрофлору, которая поможет укрепить здоровье.

Замечательное свойство микрофлоры заключается в том, что ее легче контролировать, чем гены. Приступая к исследованиям и работе над этой книгой, я отправила пробу с моими кишечными микробами в проект «Американский кишечник». Это программа в рамках «гражданской науки», руководство которой осуществляет лаборатория профессора Роба Найта из Колорадского университета в Боулдере. Секвенируя отдельные участки моей бактериальной ДНК, специалисты определили, какие виды обитают в моем организме. Хотя мне приятно было узнать, что после огромного количества принятых антибиотиков у меня остались хоть какие-то микробы, меня обеспокоило засилье двух групп — бактероидов и фирмикутов — в ущерб другим типам. Так наметилась цель, к которой нужно стремиться: разнообразие видов. Пробы микробов, взятые у жителей амазонских джунглей и малавийской сельской глуши, где люди не знают ни антибиотиков, ни нездоровой «западной» диеты, где дети рождаются естественным путем, через влагалище, и где их кормят грудным молоком первые два года жизни, если не дольше, обнаруживают гораздо большее разнообразие микробных видов, чем у жителей Запада. Я задалась вопросом: может быть, полезно обзавестись новыми видами? Может быть, я раздобуду этих новых микробов, если улучшу свой рацион?

Я была весьма заинтригована, когда узнала, что среди выявленных в моей пробе групп было чрезвычайно много микробов из рода Sutterella. Во время болезни, особенно в минуты усталости, у меня стал проявляться тик — непроизвольное подергивание мышц на лице и шее. Это вызывало у меня досаду и даже некоторую тревогу. Я узнала, что суттерелла в избыточных количествах имеется и у аутистов, большинство из которых тоже страдает тиками вроде моего. А что, если в моих тиках виновата суттерелла? — подумала я. Пока это достоверно не известно — нужно провести еще много исследований, — но, безусловно, вопрос этот требовал размышлений. Конечно, не стоит забывать, что это научное направление все еще пребывает «в младенчестве». Какие именно роли отведены конкретным микробным генам, видам и сообществам в обеспечении нашего здоровья и счастья, — это еще предстоит выяснить, а пока мы не располагаем достаточными сведениями, чтобы ставить диагнозы и выявлять болезни по одному только микробиому.

До того как я живо заинтересовалась микрофлорой — своей микрофлорой, — я мало задумывалась о том, что ем. Я не разделяла мнение о том, что «человек есть то, что он ест», и скептически относилась к мысли, что пища может напрямую влиять на мое здоровье и самочувствие. Я ела относительно здоровую пищу, никогда не соблазнялась фастфудом или сладостями (неужели сладости — это исключительно соблазн?). Но и к овощам я не проявляла особенного интереса — съедала, может быть, по паре ложек овощей в день и пребывала в блаженном неведении о том, как мало клетчатки содержится в моих завтраках, обедах и ужинах. Я всегда была худой и поэтому считала свой рацион вполне здоровым. Теперь я в корне изменила подход к питанию. Я думаю не только о тех питательных веществах, которые извлекут из пищи мои человеческие клетки, но и о том, что кое-что должно перепасть и моим микробным клеткам. Какие группы микробов порадуются моей пище? И во что они ее превратят? Как повлияют эти молекулы на проницаемость моих кишечных стенок? Как это отразится на моем самочувствии? Съела ли я достаточно полезной для микробов пищи, чтобы безнаказанно побаловать каким-нибудь «бесполезным» лакомством себя лично?

Мне пришлось радикально изменить рацион, чтобы приспособиться к потребностям микрофлоры: к тому, что я ела раньше, я добавляю больше пищи, содержащей волокна. Например, на завтрак я съедаю уже не готовую смесь злаков из упаковки с консервантами, большим количеством сахара и низким содержанием клетчатки, а самодельную смесь овсяных, пшеничных и ячменных хлопьев, смешанных с орехами, семечками, свежими ягодами и с живым натуральным йогуртом без сахара или с молоком. Это вкуснее и дешевле, и такой завтрак — настоящее пиршество для моих друзей-микробов. Я по-прежнему ем жаркое по выходным, но обязательно дополняю его гарниром из фасоли и порцией грибов. Белый очищенный рис я заменила бурым. Вместо макарон я время от времени ем чечевицу. Вместо поджаренных в тостере ломтиков мягкого белого хлеба я иногда ем плотный, пряный ржаной хлеб. А на обед к любому основному блюду я обязательно добавляю миску быстро разогретой в микроволновке замороженной фасоли или приготовленного на пару́ шпината. По моим подсчетам, я увеличила количество ежедневно съедаемой клетчатки с 15 до 60 г — и сделать это оказалось на удивление легко. Раньше в одном завтраке содержалось всего 2 г клетчатки, теперь же ее не менее 16 г — примерно столько, сколько раньше я съедала за целый день. Кстати, забавно, что на упаковке того готового злакового завтрака, который я обычно ела раньше, на самом видном месте красуется завлекательная надпись, нахваливающая этот продукт… за высокое содержание клетчатки!

Как же подействовали эти изменения рациона на мою микрофлору? Перейдя на более полезную для микробов пищу, я повторно отправила пробу микрофлоры на секвенирование. Пусть это нельзя назвать научными выводами, но я очень рада видеть, как мои усилия помогают восстановлению микробиома. Первое, что стоит отметить, — это оживление в рядах нашего старого друга — аккермансии (о ее связи с худобой рассказывалось во второй главе). В моей второй пробе микробов этого вида содержалось в 60 раз больше, чем в первой — той, что была взята еще до моего перехода на богатую волокнами диету. Я так и вижу, как она спокойно делает доброе дело — побуждает стенки моего кишечника выделять больше слизи, хороший, толстый слой которой защищает мой организм от вторжения молекул ЛПС, раздражающих иммунную систему и нарушающих нормальный метаболизм жиров.

После изменения моего рациона увеличила численность команда фекалибактерий и бифидобактерий, производящих бутират. Мне приятно думать, что они помогают клеткам моих кишечных стенок оставаться крепко сцепленными между собой, а значит, стерегут покой моей иммунной системы. Пока все выглядит очень неплохо, но как это сказывается на моем здоровье? Кажется, мне и правда становится лучше: хроническая усталость отступила, сыпь прошла (по крайней мере, пока). Время покажет, какова истинная причина этих улучшений, — удача, эффект плацебо или богатая клетчаткой пища. Но я в любом случае не собираюсь сдаваться. Разумеется, перемены в составе моей микрофлоры после кратковременного увлечения богатой волокнами диетой не могут стать постоянными; чтобы поддерживать тех или иных микробов, нужно кормить их непрерывно, поэтому я намерена следить за тем, чтобы содержание клетчатки в моем рационе оставалось на должном уровне.

Полезное для моей дружественной микрофлоры питание важно не только для сохранения моего собственного здоровья. Я надеюсь со временем стать матерью, и это дает мне серьезный стимул заботиться обо всех клетках своего организма — и человеческих, и микробных. Прием антибиотиков нанес серьезный вред моей микрофлоре, и я хотела бы, насколько это возможно, вернуть ее в прежнее состояние, прежде чем передам ее моим будущим детям. Если обилие овощей на моем столе поможет мне достичь этой цели, значит, таков мой осознанный выбор.

До недавних пор у меня не было каких-либо четких взглядов на способы разрешения от родов и вскармливания младенцев. Я полностью доверялась современной медицине, полагая, что врачи окажут и мне, и моему будущему ребенку всю необходимую помощь. Я и сейчас готова им довериться — но только если что-то пойдет не так. В противном случае — то есть если все будет хорошо, — я доверюсь природе. Я буду рожать так, как млекопитающие рожали на протяжении миллионов лет, и буду кормить ребенка грудным молоком — лучшей пищей, предусмотренной природой для человеческих детенышей. Я в любом случае действовать сознательно, но мои новые знания о ценности микрофлоры помогут мне взвесить прочие факторы, способные повлиять на окончательное решение. Важнейшую задачу я вижу в том, чтобы передать ребенку микрофлору, которая не будет состоять только из микробов с кожи моего живота и с рук врачей и акушерок. Если у меня не останется другого выхода, кроме кесарева сечения, я намерена искусственно воспроизвести природный ход вещей — и прибегнуть к совету Марии Глории Домингес-Белло: обтереть новорожденного салфеткой, пропитанной вагинальными микробами. А что касается грудного вскармливания, то я готова вооружиться — и вооружить мужа — максимумом знаний, сил и поддержки. Пускай нам предстоит трудная пора, болезненные ощущения и усталость от такого непривычного дела, как уход за новорожденным, — я морально готова ко всему этому. И я надеюсь, что мне удастся выполнить рекомендации Всемирной организации здравоохранения и кормить ребенка в первые шесть месяцев исключительно грудью, а затем продолжать кормление грудью до тех пор, пока ему не исполнится хотя бы два года. Такова моя цель. И таков мой осознанный выбор.

Наконец, я подхожу к теме антибиотиков. Эти удивительные препараты заставили меня совершить полный круг — от перенесенного в прошлом инфекционного заболевания до нынешнего состояния, омраченного болезнями XXI века. Они вернули мне то качество жизни, которое я рисковала потерять навсегда, но одновременно они увлекли меня на новую, ранее неизвестную мне территорию. Урок, который я усвоила, вовсе не в том, что антибиотики вредны. Важно другое: антибиотики чрезвычайно ценны, но они несовершенны и влекут за собой серьезные издержки. С тех пор как я прошла последний курс лечения, мне повезло: больше я ни разу не прибегала к приему этих препаратов. Если когда-нибудь в будущем мне (или моим детям) они понадобятся — действительно понадобятся, — я не стану отворачиваться. Я буду принимать их, но вместе с пробиотиками, — в надежде, что последние помогут снизить риск побочных эффектов и сопутствующего вреда. Но если все окажется не слишком страшным, я просто подожду: что, если моя иммунная система сама справится с инфекцией и антибиотики не понадобятся? Это тоже мой осознанный выбор.

Ну вот, а пока мы — я и мои микробы — медленно возобновляем и налаживаем наши отношения. Без антибиотиков моя жизнь станет совсем другой, но теперь, когда болезнь ушла, я знаю точно одно: мои микробы должны быть на первом месте. В конце концов, я ведь человек только на 10 %.

Список источников

Объем научной литературы, посвященной значению микрофлоры и микрофауны для здоровья человека, как физического, так и психического, растет в геометрической прогрессии, — ведь эту область знания начали рассматривать всерьез только в последнее десятилетие. В работе над книгой мне очень помогли личные и телефонные беседы с ведущими специалистами, электронная переписка с ними, а также рецензии, опубликованные в научных журналах. Приведенные мной сведения почерпнуты из сотен публикаций, и далеко не все они вошли в данный список литературы. В него я включила лишь наиболее важные и интересные работы, а также некоторые обобщающие труды в этой перспективной области, с которыми рекомендую читателю ознакомиться.

Введение

1. International Human Genome Sequencing Consortium (2004). Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature 431: 931–945.

2. Nyholm, S.V. and McFall-Ngai, M.J. (2004). The winnowing: Establishing the squid–Vibrio symbiosis. Nature Reviews Microbiology 2: 632–642. 3. Bollinger, R.R. et al. (2007). Biofilms in the large bowel suggest an apparent function of the human vermiform appendix. Journal of Theoretical Biology 249: 826–831.

4. Short, A.R. (1947). The causation of appendicitis. British Journal of Surgery 53: 221–223.

5. Barker, D.J.P. (1985). Acute appendicitis and dietary fibre: an alternative hypothesis. British Medical Journal 290: 1125–1127.

6. Barker, D.J.P. et al. (1988). Acute appendicitis and bathrooms in three samples of British children. British Medical Journal 296: 956–958.

7. Janszky, I. et al. (2011). Childhood appendectomy, tonsillectomy, and risk for premature acute myocardial infarction — a nationwide population-based cohort study. European Heart Journal 32: 2290–2296.

8. Sanders, N.L. et al. (2013). Appendectomy and Clostridium dififcile colitis: Relationships revealed by clinical observations and immunology. World Journal of Gastroenterology 19: 5607–5614.

9. Bry, L. et al. (1996). A model of host-microbial interactions in an open mammalian ecosystem. Science 273: 1380–1383.

10. The Human Microbiome Project Consortium (2012). Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature 486: 207–214.

Глава 1

1. Gale, E.A.M. (2002). The rise of childhood type 1 diabetes in the 20th century. Diabetes 51: 3353–3361.

2. World Health Organisation (2014). Global Health Observatory Data — Overweight and Obesity. Available at: http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/overweight/en/.

3. Centers for Disease Control and Prevention (2014). Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years — Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States, 2010. MMWR 63 (No. SS-02): 1–21.

4. Bengmark, S. (2013). Gut microbiota, immune development and function. Pharmacological Research 69: 87–113.

5. von Mutius, E. et al. (1994) Prevalence of asthma and atopy in two areas of West and East Germany. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 149: 358–364.

6. Aligne, C.A. et al. (2000). Risk factors for pediatric asthma: Contributions of poverty, race, and urban residence. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 162: 873–877.

7. Ngo, S.T., Steyn, F.J. and McCombe, P.A. (2014). Gender differences in autoimmune disease. Frontiers in Neuroendocrinology 35: 347–369.

8. Krolewski, A.S. et al. (1987). Epidemiologic approach to the etiology of type 1 diabetes mellitus and its complications. The New England Journal of Medicine 26: 1390–1398.

9. Bach, J.-F. (2002). The effect of infections on susceptibility to autoimmune and allergic diseases. The New England Journal of Medicine 347: 911–920.

10. Uramoto, K.M. et al. (1999) Trends in the incidence and mortality of systemic lupus erythematosus, 1950–1992. Arthritis & Rheumatism 42: 46–50.

11. Alonso, A. and Hernan, M.A. (2008). Temporal trends in the incidence of multiple sclerosis: A systematic review. Neurology 71: 129–135.

12. Werner, S. et al. (2002). The incidence of atopic dermatitis in school entrants is associated with individual lifestyle factors but not with local environmental factors in Hannover, Germany. British Journal of Dermatology 147: 95–104.

Глава 2

1. Bairlein, F. (2002). How to get fat: nutritional mechanisms of seasonal fat accumulation in migratory songbirds. Naturwissenschaften 89: 1–10. 2. Heini, A.F. and Weinsier, R.L. (1997). Divergent trends in obesity and fat intake patterns: The American paradox. American Journal of Medicine 102: 259–264.

3. Silventoinen, K. et al. (2004). Trends in obesity and energy supply in the WHO MONICA Project. International Journal of Obesity 28: 710–718.

4. Troiano, R.P. et al. (2000). Energy and fat intakes of children and adolescents in the United States: data from the National Health and Nutrition Examination Surveys. American Journal of Clinical Nutrition 72: 1343s–1353s.

5. Prentice, A.M. and Jebb, S.A. (1995). Obesity in Britain: Gluttony or sloth? British Journal of Medicine 311: 437–439.

6. Westerterp, K.R. and Speakman, J.R. (2008). Physical activity energy expenditure has not declined since the 1980s and matches energy expenditures of wild mammals. International Journal of Obesity 32: 1256–1263.

7. World Health Organisation (2014). Global Health Observatory Data — Overweight and Obesity. Available at: http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/overweight/en/.

8. Speliotes, E.K. et al. (2010). Association analyses of 249,796 individuals reveal 18 new loci associated with body mass index. Nature Genetics 42: 937–948.

9. Marshall, J.K. et al. (2010). Eight year prognosis of postinfectious irritable bowel syndrome following waterborne bacterial dysentery. Gut 59: 605–611.

10. Gwee, K.-A. (2005). Irritable bowel syndrome in developing countries — a disorder of civilization or colonization? Neurogastroenterology and Motility 17: 317–324.

11. Collins, S.M. (2014). A role for the gut microbiota in IBS. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology 11: 497–505.

12. Jeffery, I.B. et al. (2012). An irritable bowel syndrome subtype defined by species-specific alterations in faecal microbiota. Gut 61: 997–1006.

13. Backhed, F. et al. (2004). The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proceedings of the National Academy of Sciences 101: 15718–15723.

14. Ley, R.E. et al. (2005). Obesity alters gut microbial ecology. Proceedings of the National Academy of Sciences 102: 11070–11075.

15. Turnbaugh, P.J. et al. (2006). An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest. Nature 444: 1027–1031.

16. Centers for Disease Control (2014). Obesity Prevalence Maps. Available at: http://www.cdc.gov/obesity/data/prevalence-maps.html.

17. Gallos, L.K. et al. (2012). Collective behavior in the spatial spreading of obesity. Scientific Reports 2: no. 454.

18. Christakis, N.A. and Fowler, J.H. (2007). The spread of obesity in a large social network over 32 years. The New England Journal of Medicine 357: 370–379.

19. Dhurandhar, N.V. et al. (1997). Association of adenovirus infection with human obesity. Obesity Research 5: 464–469.

20. Atkinson, R.L. et al. (2005). Human adenovirus-36 is associated with increased body weight and paradoxical reduction of serum lipids. International Journal of Obesity 29: 281–286.

21. Everard, A. et al. (2013). Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proceedings of the National Academy of Sciences 110: 9066–9071.

22. Liou, A.P. et al. (2013). Conserved shifts in the gut microbiota due to gastric bypass reduce host weight and adiposity. Science Translational Medicine 5: 1–11.

Глава 3

1. Sessions, S.K. and Ruth, S.B. (1990). Explanation for naturally occurring supernumerary limbs in amphibians. Journal of Experimental Biology 254: 38–47.

2. Andersen, S.B. et al. (2009). The life of a dead ant: The expression of an adaptive extended phenotype. The American Naturalist 174: 424–433.

3. Herrera, C. et al. (2001). Maladie de Whipple: Tableau psychiatrique inaugural. Revue Médicale de Liège 56: 676–680.

4. Kanner, L. (1943). Autistic disturbances of affective contact. Nervous Child 2: 217–250.

5. Centers for Disease Control and Prevention (2014). Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years — Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States, 2010. MMWR 63 (No. SS-02): 1–21.

6. Bolte, E.R. (1998). Autism and Clostridium tetani. Medical Hypotheses 51: 133–144.

7. Sandler, R.H. et al. (2000). Short-term benefit from oral vancomycin treatment of regressive-onset autism. Journal of Child Neurology 15: 429–435.

8. Sudo, N., Chida, Y. et al. (2004). Postnatal microbial colonization programs the hypothalamic–pituitary–adrenal system for stress response in mice. Journal of Physiology 558: 263–275.

9. Finegold, S.M. et al. (2002). Gastrointestinal microflora studies in lateonset autism. Clinical Infectious Diseases 35 (Suppl 1): S6–S16.

10. Flegr, J. (2007). Effects of Toxoplasma on human behavior. Schizophrenia Bulletin 33: 757–760.

11. Torrey, E.F. and Yolken, R.H. (2003). Toxoplasma gondii and schizophrenia. Emerging Infectious Diseases 9: 1375–1380.

12. Brynska, A., Tomaszewicz-Libudzic, E. and Wolanczyk, T. (2001). Obsessive-compulsive disorder and acquired toxoplasmosis in two children. European Child and Adolescent Psychiatry 10: 200–204.

13. Cryan, J.F. and Dinan, T.G. (2012). Mind-altering microorganisms: the impact of the gut microbiota on brain and behaviour. Nature Reviews Neuroscience 13: 701–712.

14. Bercik, P. et al. (2011). The intestinal microbiota affect central levels of brain-derived neurotropic factor and behavior in mice. Gastroenterology 141: 599–609.

15. Voigt, C.C., Caspers, B. and Speck, S. (2005). Bats, bacteria and bat smell: Sex-specific diversity of microbes in a sexually-selected scent organ. Journal of Mammalogy 86: 745–749.

16. Sharon, G. et al. (2010). Commensal bacteria play a role in mating preference of Drosophila melanogaster. Proceedings of the National Academy of Sciences 107: 20051–20056.

17. Wedekind, C. et al. (1995). MHC-dependent mate preferences in humans. Proceedings of the Royal Society B 260: 245–249.

18. Montiel-Castro, A.J. et al. (2013). The microbiota–gut–brain axis: neurobehavioral correlates, health and sociality. Frontiers in Integrative Neuroscience 7: 1–16.

19. Dinan, T.G. and Cryan, J.F. (2013). Melancholic microbes: a link between gut microbiota and depression? Neurogastroenterology &Motility 25: 713–719.

20. Khansari, P.S. and Sperlagh, B. (2012). Inflammation in neurological and psychiatric diseases. Inflammopharmacology 20: 103–107.

21. Hornig, M. (2013). The role of microbes and autoimmunity in the pathogenesis of neuropsychiatric illness. Current Opinion in Rheumatology 25: 488–495.

22. MacFabe, D.F. et al. (2007). Neurobiological effects of intraventricular propionic acid in rats: Possible role of short chain fatty acids on the pathogenesis and characteristics of autism spectrum disorders. Behavioural Brain Research 176: 149–169.

Глава 4

1. Strachan, D.P. (1989). Hay fever, hygiene, and household size. British Medical Journal, 299: 1259–1260.

2. Rook, G.A.W. (2010). 99th Dahlem Conference on Infection, Inflammation and Chronic Inflammatory Disorders: Darwinian medicine and the ‘hygiene’ or ‘old friends’ hypothesis. Clinical & Experimental Immunology 160: 70–79.

3. Zilber-Rosenberg, I. and Rosenberg, E. (2008). Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution. FEMS Microbiology Reviews 32: 723–735.

4. Williamson, A.P. et al. (1977). A special report: Four-year study of a boy with combined immune deficiency maintained in strict reverse isolation from birth. Pediatric Research 11: 63–64.

5. Sprinz, H. et al. (1961). The response of the germ-free guinea pig to oral bacterial challenge with Escherichia coli and Shigella flexneri. American Journal of Pathology 39: 681–695.

6. Wold, A.E. (1998). The hygiene hypothesis revised: is the rising frequency of allergy due to changes in the intestinal flora? Allergy 53 (s46): 20–25.

7. Sakaguchi, S. et al. (2008). Regulatory T cells and immune tolerance. Cell 133: 775–787.

8. Östman, S. et al. (2006). Impaired regulatory T cell function in germfree mice. European Journal of Immunology 36: 2336–2346.

9. Mazmanian, S.K. and Kasper, D.L. (2006). The love-hate relationship between bacterial polysaccharides and the host immune system. Nature Reviews Immunology 6: 849–858.

10. Miller, M.B. et al. (2002). Parallel quorum sensing systems converge to regulate virulence in Vibrio cholerae. Cell 110: 303–314.

11. Fasano, A. (2011). Zonulin and its regulation of intestinal barrier function: The biological door to inflammation, autoimmunity, and cancer. Physiological Review 91: 151–175.

12. Fasano, A. et al. (2000). Zonulin, a newly discovered modulator of intestinal permeability, and its expression in coeliac disease. The Lancet, 355: 1518–1519.

13. Maes, M., Kubera, M. and Leunis, J.-C. (2008). The gut-brain barrier in major depression: Intestinal mucosal dysfunction with an increased translocation of LPS from gram negative enterobacteria (leaky gut) plays a role in the inflammatory pathophysiology of depression. Neuroendocrinology Letters 29: 117–124.

14. de Magistris, L. et al. (2010). Alterations of the intestinal barrier in patients with autism spectrum disorders and in their first-degree relatives. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition 51: 418–424.

15. Grice, E.A. and Segre, J.A. (2011). The skin microbiome. Nature Reviews Microbiology 9: 244–253.

16. Farrar, M.D. and Ingham, E. (2004). Acne: Inflammation. Clinics in Dermatology 22: 380–384.

17. Kucharzik, T. et al. (2006). Recent understanding of IBD pathogenesis: Implications for future therapies. Inflammatory Bowel Diseases 12: 1068–1083.

18. Schwabe, R.F. and Jobin, C. (2013). The microbiome and cancer. Nature Reviews Cancer 13: 800–812.

Глава 5

1. Nicholson, J.K., Holmes, E. & Wilson, I.D. (2005). Gut microorganisms, mammalian metabolism and personalized health care. Nature Reviews Microbiology 3: 431–438.

2. Sharland, M. (2007). The use of antibacterials in children: a report of the Specialist Advisory Committee on Antimicrobial Resistance (SACAR) Paediatric Subgroup. Journal of Antimicrobial Chemotherapy 60 (S1): i15–i26. 3. Gonzales, R. et al. (2001). Excessive antibiotic use for acute respiratory infections in the United States. Clinical Infectious Diseases 33: 757–762.

4. Dethlefsen, L. et al. (2008). The pervasive effects of an antibiotic on the human gut microbiota, as revealed by deep 16S rRNA sequencing. PLoS Biology 6: e280.

5. Haight, T.H. and Pierce, W.E. (1955). Effect of prolonged antibiotic administration on the weight of healthy young males. Journal of Nutrition 10: 151–161.

6. Million, M. et al. (2013). Lactobacillus reuteri and Escherichia coli in the human gut microbiota may predict weight gain associated with vancomycin treatment. Nutrition & Diabetes 3: e87.

7. Ajslev, T.A. et al. (2011). Childhood overweight after establishment of the gut microbiota: the role of delivery mode, pre-pregnancy weight and early administration of antibiotics. International Journal of Obesity 35: 522–529. 8. Cho, I. et al. (2012). Antibiotics in early life alter the murine colonic microbiome and adiposity. Nature 488: 621–626.

9. Cox, L.M. et al. (2014). Altering the intestinal microbiota during a critical developmental window has lasting metabolic consequences. Cell 158: 705–721.

10. Hu, X., Zhou, Q. and Luo, Y. (2010). Occurrence and source analysis of typical veterinary antibiotics in manure, soil, vegetables and groundwater from organic vegetables bases, northern China. Environmental Pollution 158: 2992–2998.

11. Niehus, R.M.A. and Lord, C. (2006). Early medical history of children with autistic spectrum disorders. Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics 27 (S2): S120–S127.

12. Margolis, D.J., Hoffstad, O. and Biker, W. (2007). Association or lack of association between tetracycline class antibiotics used for acne vulgaris and lupus erythematosus. British Journal of Dermatology 157: 540–546. 13. Tan, L. et al. (2002). Use of antimicrobial agents in consumer products. Archives of Dermatology 138: 1082–1086.

14. Aiello, A.E. et al. (2008). Effect of hand hygiene on infectious disease risk in the community setting: A meta-analysis. American Journal of Public Health 98: 1372–1381.

15. Bertelsen, R.J. et al. (2013). Triclosan exposure and allergic sensitization in Norwegian children. Allergy 68: 84–91.

16. Syed, A.K. et al. (2014). Triclosan promotes Staphylococcus aureus nasal colonization. mBio 5: e01015–13.

17. Dale, R.C. et al. (2004). Encephalitis lethargica syndrome; 20 new cases and evidence of basal ganglia autoimmunity. Brain 127: 21–33.

18. Mell, L.K., Davis, R.L. and Owens, D. (2005). Association between streptococcal infection and obsessive-compulsive disorder, Tourette’s syndrome, and tic disorder. Pediatrics 116: 56–60.

19. Fredrich, E. et al. (2013). Daily battle against body odor: towards the activity of the axillary microbiota. Trends in Microbiology 21: 305–312. 20. Whitlock, D.R. and Feelisch, M. (2009). Soil bacteria, nitrite, and the skin. In: Rook, G.A.W. ed. The Hygiene Hypothesis and Darwinian Medicine. Birkhauser Basel, p. 103–115.

Глава 6

1. Zhu, L. et al. (2011). Evidence of cellulose metabolism by the giant panda gut microbiome. Proceedings of the National Academy of Sciences 108: 17714–17719.

2. De Filippo, C. et al. (2010). Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proceedings of the National Academy of Sciences 107: 14691–14696.

3. Ley, R. et al. (2006). Human gut microbes associated with obesity. Nature 444: 1022–1023.

4. Foster, R. and Lunn, J. (2007). 40th Anniversary Briefing Paper: Food availability and our changing diet. Nutrition Bulletin 32: 187–249.

5. Lissner, L. and Heitmann, B.L. (1995). Dietary fat and obesity: evidence from epidemiology. European Journal of Clinical Nutrition 49: 79–90.

6. Barclay, A.W. and Brand-Miller, J. (2011). The Australian paradox: A substantial decline in sugars intake over the same timeframe that overweight and obesity have increased. Nutrients 3: 491–504.

7. Heini, A.F. and Weinsier, R.L. (1997). Divergent trends in obesity and fat intake patterns: The American paradox. American Journal of Medicine 102: 259–264.

8. David, L.A. et al. (2014). Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 505: 559–563.

9. Hehemann, J.-H. et al. (2010). Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota. Nature 464: 908–912.

10. Cani, P.D. et al. (2007). Metabolic endotoxaemia initiates obesity and insulin resistance. Diabetes 56: 1761–1772.

11. Neyrinck, A.M. et al. (2011). Prebiotic effects of wheat arabinoxylan related to the increase in bifidobacteria, Roseburia and Bacteroides/Prevotella in diet-induced obese mice. PLoS ONE 6: e20944.

12. Everard, A. et al. (2013). Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. Proceedings of the National Academy of Sciences 110: 9066–9071.

13. Maslowski, K.M. (2009). Regulation of inflammatory responses by gut microbiota and chemoattractant receptor GPR43. Nature 461: 1282–1286.

14. Brahe, L.K., Astrup, A. and Larsen, L.H. (2013). Is butyrate the link between diet, intestinal microbiota and obesity-related metabolic disorders? Obesity Reviews 14: 950–959.

15. Slavin, J. (2005). Dietary fibre and body weight. Nutrition 21: 411–418. 16. Liu, S. (2003). Relation between changes in intakes of dietary fibre and grain products and changes in weight and development of obesity among middle-aged women. American Journal of Clinical Nutrition 78: 920–927. 17. Wrangham, R. (2010). Catching Fire: How Cooking Made Us Human. Profile Books, London.

Глава 7

1. Funkhouser, L.J. and Bordenstein, S.R. (2013). Mom knows best: The universality of maternal microbial transmission. PLoS Biology 11: e10016331.

2. Dominguez-Bello, M.-G. et al. (2011). Development of the human gastrointestinal microbiota and insights from high-throughput sequencing. Gastroenterology 140: 1713–1719.

3. Se Jin Song, B.S., Dominguez-Bello, M.-G. and Knight, R. (2013). How delivery mode and feeding can shape the bacterial community in the infant gut. Canadian Medical Association Journal 185: 373–374.

4. Kozhumannil, K.B., Law, M.R. and Virnig, B.A. (2013). Cesarean delivery rates vary tenfold among US hospitals; reducing variation may address quality and cost issues. Health Affairs 32: 527–535.

5. Gibbons, L. et al. (2010). The global numbers and costs of additionally needed and unnecessary Caesarean sections performed per year: Overuse as a barrier to universal coverage. World Health Report Background Paper, No. 30.

6. Cho, C.E. and Norman, M. (2013). Cesarean section and development of the immune system in the offspring. American Journal of Obstetrics & Gynecology 208: 249–254.

7. Schieve, L.A. et al. (2014). Population attributable fractions for three perinatal risk factors for autism spectrum disorders, 2002 and 2008 autism and developmental disabilities monitoring network. Annals of Epidemiology 24: 260–266.

8. MacDorman, M.F. et al. (2006). Infant and neonatal mortality for primary Cesarean and vaginal births to women with ‘No indicated risk’, United States, 1998–2001 birth cohorts. Birth 33: 175–182.

9. Dominguez-Bello, M.-G. et al. (2010). Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proceedings of the National Academy of Sciences 107: 11971–11975.

10. McVeagh, P. and Brand-Miller, J. (1997). Human milk oligosaccharides: Only the breast. Journal of Paediatrics and Child Health 33: 281–286.

11. Donnet-Hughes, A. (2010). Potential role of the intestinal microbiota of the mother in neonatal immune education. Proceedings of the Nutrition Society 69: 407–415.

12. Cabrera-Rubio, R. et al. (2012). The human milk microbiome changes over lactation and is shaped by maternal weight and mode of delivery. American Journal of Clinical Nutrition 96: 544–551.

13. Stevens, E.E., Patrick, T.E. and Pickler, R. (2009). A history of infant feeding. The Journal of Perinatal Education 18: 32–39.

14. Heikkilä, M.P. and Saris, P.E.J. (2003). Inhibition of Staphylococcus aureus by the commensal bacteria of human milk. Journal of Applied Microbiology 95: 471–478.

15. Chen, A. and Rogan, W.J. et al. (2004). Breastfeeding and the risk of postneonatal death in the United States. Pediatrics 113: e435–e439.

16. Ip, S. et al. (2007). Breastfeeding and maternal and infant health outcomes in developed countries. Evidence Report/Technology Assessment (Full Report) 153: 1–186.

17. Division of Nutrition and Physical Activity: Research to Practice Series No. 4: Does breastfeeding reduce the risk of pediatric overweight? Atlanta: Centers for Disease Control and Prevention, 2007.

18. Stuebe, A.S. (2009). The risks of not breastfeeding for mothers and infants. Reviews in Obstetrics & Gynecology 2: 222–231.

19. Azad, M.B. et al. (2013). Gut microbiota of health Canadian infants: profiles by mode of delivery and infant diet at 4 months. Canadian Medical Association Journal 185: 385–394.

20. Palmer, C. et al. (2007). Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biology 5: 1556–1573.

21. Yatsunenko, T. et al. (2012). Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 486: 222–228.

22. Lax, S. et al. (2014). Longitudinal analysis of microbial interaction between humans and the indoor environment. Science 345: 1048–1051.

23. Gajer, P. et al. (2012). Temporal dynamics of the human vaginal microbiota. Science Translational Medicine 4: 132ra52.

24. Koren, O. et al. (2012). Host remodelling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy. Cell 150: 470–480.

25. Claesson, M.J. et al. (2012). Gut microbiota composition correlates with diet and health in the elderly. Nature 488: 178–184.

Глава 8

1. Metchnikoff, E. (1908). The Prolongation of Life: Optimistic Studies. G.P. Putnam’s Sons, New York.

2. Bested, A.C., Logan, A.C. and Selhub, E.M. (2013). Intestinal microbiota, probiotics and mental health: from Metchnikoff to modern advances: Part I – autointoxication revisited. Gut Pathogens 5: 1–16.

3. Hempel, A. et al. (2012). Probiotics for the prevention and treatment of antibiotic-associated diarrhea: A systematic review and metaanalysis. Journal of the American Medical Association 307: 1959–1969.

4. AlFaleh, K. et al. (2011). Probiotics for prevention of necrotizing enterocolitis in preterm infants. Cochrane Database of Systematic Reviews, Issue 3.

5. Ringel, Y. and Ringel-Kulka, T. (2011). The rationale and clinical effectiveness of probiotics in irritable bowel syndrome. Journal of Clinical Gastroenterology 45(S3): S145–S148.

6. Pelucchi, C. et al. (2012). Probiotics supplementation during pregnancy or infancy for the prevention of atopic dermatitis: A meta-analysis. Epidemiology 23: 402–414.

7. Calcinaro, F. (2005). Oral probiotic administration induces interleukin-10 production and prevents spontaneous autoimmune diabetes in the nonobese diabetic mouse. Diabetologia 48: 1565–1575.

8. Goodall, J. (1990). The Chimpanzees of Gombe: Patterns of Behavior. Harvard University Press, Cambridge.

9. Fritz, J. et al. (1992). The relationship between forage material and levels of coprophagy in captive chimpanzees (Pan troglodytes). Zoo Biology 11: 313–318.

10. Ridaura, V.K. et al. (2013). Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice. Science 341: 1079.

11. Smits, L.P. et al. (2013). Therapeutic potential of fecal microbiota transplantation. Gastroenterology 145: 946–953.

12. Eiseman, B. et al. (1958). Fecal enema as an adjunct in the treatment of pseudomembranous enterocolitis. Surgery 44: 854–859.

13. Borody, T.J. et al. (1989). Bowel-flora alteration: a potential cure for inflammatory bowel disease and irritable bowel syndrome? The Medical Journal of Australia 150: 604.

14. Vrieze, A. et al. (2012). Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology 143: 913–916.

15. Borody, T.J. and Khoruts, A. (2012). Fecal microbiota transplantation and emerging applications. Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology 9: 88–96.

16. Delzenne, N.M. et al. (2011). Targeting gut microbiota in obesity: effects of prebiotics and probiotics. Nature Reviews Endocrinology 7: 639–646.

17. Petrof, E.O. et al. (2013). Stool substitute transplant therapy for the eradication of Clostridium dififcile infection: ‘RePOOPulating’ the gut. Microbiome 1: 3.

18. Yatsunenko, T. et al. (2012). Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 486: 222–228.

19. И. Мечников. Этюды оптимизма. М.: Наука, 1988. С. 68.

Заключение

1. Markle, J.G.M. et al. (2013). Sex differences in the gut microbiome drive hormone-dependent regulation of autoimmunity. Science 339: 1084–1088.

2. Franceschi, C. et al. (2006). Inflammaging and anti-inflammaging: a systemic perspective on aging and longevity emerged from studies in humans. Mechanisms of Ageing and Development 128: 92–105.

3. Haiser, H.J. et al. (2013). Predicting and manipulating cardiac drug inactivation by the human gut bacterium Eggerthella lenta. Science 341: 295–298.

Благодарности

На мой взгляд, наиболее увлекательные сюжеты сегодня нам преподносит наука. Например, о том, как 100 триллионов микробов влияют на наше здоровье и настроение, и о том ущербе, который мы им неосознанно наносим. Перипетии и неожиданные повороты этого сюжета раскрываются и продолжают раскрываться и наполняться содержанием благодаря многим сотням исследователей, и я не могу не выразить им свою огромную благодарность. Я сделала все, что в моих силах, чтобы достоверно изложить их открытия и догадки, а если в чем-то и ошиблась, то это лишь моя вина.

Двое ученых, внесших выдающийся вклад в изучение микробиома, оказали неоценимую помошь и мне. Патрис Кани и Алессио Фазано рассказывали о своих трудах, читали мою рукопись и отвечали на мои вопросы — очень подробно и увлеченно. Отдельная благодарность Деррику Макфейбу, Эмме Аллен-Веркоу, Теду Динану, Рут Ли, Марии Глории Домингес-Белло, Никхилу Дхурандхару, Гэрри Эггеру и Элисон Стьюб, которые помогали мне, не жалея своего бесценного времени. Спасибо вам, Гита Кастхала, Дэвид Марголис, Стюарт Леви, Дженни Брэнд-Миллер, Том Бороуди, Питер Тернбау, Рэйчел Кармоди, Фредрик Бекхед, Пол О’Тул, Лита Проктор, Марк Смит, Ли Роуэн, Агенс Вольд, Эрин Болт, Юджин Розенберг, Франц Бэрлейн, Джезмайна Агановиц, Джереми Николсон, Александр Хоруц, Мария Кармен Колладо, Ричард Аткинсон, Ричард Сандлер, Сэм Тёрви, Сидни Файнголд и Уильям Паркер — за то, что читали мои наброски, отвечали на вопросы и верили в успех всей затеи. Спасибо и тем многочисленным исследователям, чьи труды я пересказываю, не упоминая авторов. Огромная благодарность Эллен Болт за многочасовые беседы об их с Эндрю истории — Эллен, ты мое вдохновение! И глубочайшая признательность Пегги Кан Хай за разрешение поделиться с читателями ее историей и за весь позитив и мужество.

Я чрезвычайно благодарна чудесному коллективу издательского концерна HarperCollins по обе стороны Атлантики. Арабелла Пайк и Терри Картен сразу оценили эту книгу и поняли, что она не только про микробов, но и про людей, — спасибо вам! И вам спасибо, Джо Уолкер, Кейт Толли, Кэтрин Патрик, Мэтт Клейчер, Джо Зигмонд, Кэтрин Бейтнер, Стив Кокс и Джилл Веррилло. Искренне благодарю моего агента Патрика Уолша, помогавшего мне не сбиться с курса, и всю команду Conville &Walsh, в частности Джейка Смита-Босанке, Александру Макниколл, Эмму Финн, Кэрри Плитт и Хенну Сильвеннойнен, чьи электронные письма неделями держали меня в тонусе.

Спасибо создателям программы Scrivener, позволившим автору постоянно существовать внутри создаваемой книги.

Благодарю писательский клуб Ampthill Writers, особенно Рей-чел Льюис, Эмму Ридделл и Филипа Уайтли, за то, что вытаскивали меня из дому хотя бы раз в месяц. Спасибо, друзья, что не обижались на мое отсутствие и постоянно звонили и навещали, и спасибо профессору Уотсону и мисс Аденайн за интеллектуальные стимулы. Еще раз благодарю Джен Крис, мою виртуальную коллегу, за плодотворные споры в начальной фазе работы над книгой и за неизменно благожелательные замечания. Спасибо моим родителям за всю их поддержку, когда я болела, а маме — еще и за то терпение, с каким она выслушивала бесконечные пересказы сюжетов будущей книги. Особое спасибо моему лучшему другу и старшему брату, Мэтью Молтби, замечательному рассказчику, за то, что не жалеет для меня времени и продолжает говорить правду, невзирая на мою реакцию. И наконец, спасибо Бену — за несокрушимую веру в меня и ту деликатность, с которой он сносил ежеутренние истории о летучих мышах и ежевечерние — о микробах.

Аланна Коллен — писатель и популяризатор науки, доктор наук по специальности «эволюционная биология». Окончила в Лондоне Имперский колледж и Университетский колледж. Постоянный автор Sunday Times Magazine, автор многочисленных публикаций о дикой природе на сайте ARKive.org.Часто выступает на радио и телевидении. Живет в Бедфордшире.

Примечания

1

Перевод В. Кузина.

2

И. Мечников, Этюды оптимизма. М.: Наука, 1988. С. 68.

3

Transpoosion — гибрид латинской приставки trans- «пере-» с английским детским словом poo «какашки» — по аналогии с transfusion — «переливание» (крови).

4

Игра слов: FATLOSE воспринимается как fat + lose — «теряй жир». (Прим. перев.)

5

Crapsule — гибрид английского слова crap — «испражнения» и capsule.

6

Снова игра слов: гибрид термина repopulation «вторичное заселение» (микробами) и разговорного слова poop «фекалии».

Content

Аланна Коллен
10 % Human. Как микробы управляют людьми

Пролог Исцеление

Введение Остальные 90%

Глава 1 Болезни XXI века

Глава 2 Все болезни начинаются в кишечнике

Глава 3 Контроль над сознанием

Глава 4 Микроб-эгоист

Глава 5 Война микробов

Глава 6 Мы — то, что едят они

Глава 7 С первого вдоха

Глава 8 Возвращение микробов

Заключение Здоровье XXI века

Общественные изменения

Личные изменения

Эпилог Человек на 100%

Список источников

Благодарности

Примечания