10% Human. Как микробы управляют людьми

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.