Рихард Фрибе - Союз на всю жизнь

• Название: Союз на всю жизнь
• Автор: Рихард Фрибе
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2019
• ISBN: 978-5-699-99219-5

Не секрет, что нам приходится делить свое тело с бактериями. Пока мы спим или занимаемся насущными делами, едим или обнимаемся, даже пока мы совершенно ничего не делаем – в нашем организме происходит кипучая деятельность. Тот факт, что для кого-то мы целая Вселенная, может пугать и даже вызывать отвращение, однако не спешите хвататься за гигиенические салфетки: эти маленькие организмы, населяющие нас, нам вовсе не враги. Ганно Харизиус и Рихард Фрибе провели масштабное исследование и установили, что сотрудничество человека и бактерий продолжается миллионы лет. Но даже если многие наши поступки продиктованы особенностями такого сосуществования, оно приносит пользу обеим сторонам.

---

Такие «культуронезависимые» техники, к которым вскоре добавились еще и другие, которые звучат как гибридизация in situ, T-RFLP или пиросеквенирование, открыли микробиологии и изучению эукариотов абсолютно новые пути.

Везе в рамках этих методов после многолетней кропотливой работы пришел к такому выводу.

То, что раньше считалось царством бактерий, на самом деле состоит из двух больших групп, бактерий и архей{47}.

Их 16S-рРНК отличаются друг от друга даже сильнее, чем в случае с бактериями и обладающими клеточными ядрами многоклеточными организмами. Великой иронией истории развития науки стало то, что умерший в 2012 году 84-летний Везе, скрупулезный работник, перевернувший всю биологическую систематику, не получил ни одной Нобелевской премии, Муллис же – наоборот. Его метод по размножению наследственного материала, должно быть, открылся ему под воздействием наркотических веществ. Практическое осуществление его идеи он предоставил другим ученым, а в остальном он не мог похвастаться большими научными достижениями.

Новые методы, с одной стороны, и разочарование по поводу конкретных, применимых в терапии результатов изучения генома человека, мыши и других грызунов, с другой стороны, привели к тому, что сегодня мы снова возвращаемся к изучению бактерий. Крейг Вентер, например, в 1995 году начал свою карьеру генетика с генетического секвенирования бактерии Haemophilus influenzae. Это было первым секвенированием полного генома в принципе. Именно Вентер осуществил практические поиски бактерий, их генов и действий этих генов. Решение проблем человечества он видит не в расшифровке человеческого генома, а в бесконечно многих геномах бактерий на суше, в воде и в воздухе, от борьбы с болезнями вплоть до обеспеченности питанием, энергией и даже в утилизации мусора.

Это только начало эпохи исследования микробов, ведь только сейчас постепенно проясняется, что они господствуют повсюду: и на суше, и на воде, и в воздухе. Довольно перспективным становится изучение жизненного пространства микробов. Объектом изучения стал сам человек, его кожа, его естественные отверстия и главное – его пищеварительный тракт. Его второй геном.

Почти через 350 лет, после того как Антони ван Левенгук впервые увидел через свои суперлинзы «микроскопические организмы», а среди них бактерии, мы наконец-то начали осознавать их настоящее значение, их комплексное взаимодействие с нами и окружающей средой.

Свойственный человеческой точке зрения их дуализм оздоровительного и болезнетворного, полезного и опасного – центральная тема их изучения. Это – одна ось хорошего и плохого. И иногда одна-единственная бактерия соединяет все это в себе. Об этом и пойдет речь в следующей главе.

Глава 7 В поисках потерянного микроорганизма

Успехи в борьбе против возбудителей болезней впечатляют. Возможно, мы не заметили их добрые услуги – и еще пожалеем об их истреблении.

Иногда нужно очень много путешествовать, чтобы снова встретить старых друзей. Поэтому Мария Глория Домингез-Белло, профессор Нью-Йоркского университета, несколько лет назад отправилась в Венесуэлу. Ее знакомые и родственники отошли на второй план. Домингез-Белло отправилась на участок леса на берегу реки Ориноко на юго-западе страны в надежде на встречу с несколькими самыми старыми друзьями человечества.

Вдали от городов, супермаркетов, врачей, проточной воды и электрического тока биолог искала максимально подлинное сообщество кишечных микробов. Вплоть до 1970-х годов народ гуахибо еще проживал в данном регионе в качестве племени, занимающегося охотой и собирательством, прежде чем они были переселены в дома, которые были построены правительством.

Сегодня они питаются преимущественно кукурузой, корнем маниока, рыбой и при случае какой-либо дичью. Но сахар, шпик, йогурт и тому подобное, несмотря на то что они все еще живут в достаточной уединенности, не кажутся чужеродными.

Полностью не затронутыми влиянием пищевой промышленности, которую Домингез-Белло с такой радостью исключила, не жили даже гуахибо, когда профессор посетила их в первый раз. Но они явно были ближе к образу жизни, не подверженные воздействию привычных нам продуктов, чем любой житель Каракаса или Нью-Йорка.

До того как биолог смогла собрать бактерии местных жителей, она, изучившая микробиоту во всем мире, вынуждена была объяснять донорам, что именно она ищет. Так как они сначала, разумеется, сочли весьма странным тот факт, что приехала горожанка с намерением использовать пробы их естественных отходов. В этом заключалась прагматическая причина того, чтобы не продвигаться еще глубже в джунгли, поскольку более первобытно живущим народам сбор анализов кала было бы объяснить гораздо сложнее.

Домингез-Белло и ее коллеги искали – и все еще ищут – не испорченный западным образом жизни первобытный микробиом человека. Они хотят знать, что мы утратили, с тех пор как обустроили нашу современную жизнь стерильной готовой едой, стерилизованной водой, антибиотиками и родами с применением кесарева сечения. Ввиду этого ее команда осуществляла сбор не только в Амазонской низменности, но и также в деревне Малави на юго-востоке Африки. «Эти пробы на вес золота», – заявляет ученая. Даже если она знает, что они не ответят на все ее вопросы.

С промышленной революцией наше отношение к нашим бактериям существенно исказилось. Города стали чище, люди перестали жить в такой близости к скоту, как на протяжении тысячелетий до этого. Воду смешали с хлором, чтобы освободить ее от микроорганизмов, еду мыли все больше и больше, появились чистящие и дезинфицирующие средства.

Все это появилось, после того как венгерский врач Игнац Земмельвейс доказал, насколько эффективной может быть гигиена в целях профилактики смертельно опасных инфекций.

А с середины XX века отношения между человеком и микробом подвергают нагрузкам еще и антибиотики. Это имело и имеет последствия.

Бактерии покидают человека, и это вызывает вопросы. Если они так долго были с нами, что случится, когда они исчезнут?

Кем вообще были те микроорганизмы, которые населяли нас изначально? Что они делали? И следует ли нам там, где они, возможно, еще существуют, собирать их и поддерживать своего рода микробный «зоопарк», чтобы, если это окажется нужным, со временем иметь возможность снова культивировать их всех вместе или по отдельности?

Цивилизационный дефицит бактерий

Ученые, такие как Домингез-Белло, непременно объедут полмира, чтобы отыскать старых друзей. В амазонских джунглях, в саваннах Африки, в трущобах Бангладеша. До сих пор везде обнаруживалось большее микробное разнообразие, чем в пробах кала американцев. Бактерии, обитающие в жителях индустриальных стран, отличаются согласно результатам анализов по своим способностям от популяций из других местностей. Они сосредоточились на том, чтобы перерабатывать мясо и сахар, будто являясь фанатами фастфуда, в то время как бактерии из Малави, Бангладеша и Венесуэлы лучше справлялись с расщеплением комплексных углеводов из полевых культур на молекулы, посредством которых человеческий обмен веществ начинал функционировать немного лучше. Ученые даже открыли до сих пор совершенно неизвестные бактерии, которые, очевидно, полностью исчезли у жителей индустриальных стран. Под влиянием западного образа жизни количество видов сокращается почти на четверть, в некоторых случаях даже на 50 процентов. Домингез-Белло и вместе с ней растущее число исследователей полагают, что многообразие бактерий в кишечнике защищает хозяев от типичных болезней цивилизации, таких как аллергии, астма и диабет. Если рассматривать человека как экосистему, это звучит правдоподобно, в таком случае исчезновение видов – очень тревожный сигнал. Земные экосистемы обычно более стабильны, когда заключают в себе многие виды. Самое простое подтверждение этому – вредители деревьев: чем больше видов деревьев, тем труднее им причинить вред. В случае если, наоборот, имеется недостаток видов, такая система может быть быстро полностью уничтожена.

Есть одна бактерия, исчезновение которой, несомненно, бросится в глаза. Из-за своего спиралевидного тела клетки она называется Helicobacter, с фамилией pylori, поскольку была обнаружена в части желудка, который впадает в кишечник – пилорусе. Приблизительно каждый второй человек обычно таит ее в своем желудке. Только в богатых странах бактерия живет всего лишь примерно в каждом четвертом жителе, по данным некоторых исследований на детях, она была найдена лишь у шести процентов. Здесь можно было бы порадоваться, так как Helicobacter pylori несет ответственность за серьезные заболевания желудка. Так, например, в ее послужном списке три из четырех язвенных болезней желудка и почти все язвы в примыкающей к желудку двенадцатиперстной кишке. Она может стать причиной приблизительно 60 процентов всех опухолей желудка, в связи с чем Всемирная организация здравоохранения (WHO) с 1994 года причислила ее как канцероген к классу 1, к которому также относятся асбест, формальдегид или радиоактивный элемент стронций. По такому микробу-подлецу и не стоит лить слезы.