Как микробы управляют нами

Из этого эксперимента мы смогли усвоить важный урок: как бы ни были важны микробы, от их хозяев – то есть нас – зависит очень многое. Наши кишечники, как и любая другая экосистема, характеризуются не только обитающими в них видами, но и питательными веществами. Тропический лес не становится тропическим благодаря лишь местным птицам, насекомым, обезьянам и растениям – на условия в нем также влияют проливные дожди, солнечный свет и богатая питательными веществами почва. Если животные из такого леса попадут в пустыню, им придется несладко. Научная группа Гордона несколько раз подтвердила это у себя в лаборатории – а еще в Малави.

По уровню младенческой смертности Малави обгоняет почти все страны мира, причем в половине случаев причиной смерти является истощение организма. Истощение бывает разным. При алиментарной дистрофии, например, дети становятся отощалыми. А при квашиоркоре телесные жидкости попросту вытекают из кровеносных сосудов ребенка, что приводит к одутловатости конечностей, вздутию живота и повреждениям кожи. О квашиоркоре долгое время было мало что известно. Кто-то утверждал, что его причиной становится недостаток белков в пище, но ведь дети, больные квашиоркором, потребляли ничуть не меньше белков, чем страдающие от алиментарной дистрофии! Да и когда благотворительные организации поставляли в Малави богатую белком пищу, лучше детям не становилось. К тому же один близнец может заболеть квашиоркором, а другой – алиментарной дистрофией, и это при условии, что у них одинаковый геном, они живут в одной деревне и едят одну и ту же пищу.

Джефф Гордон считает, что тут не обошлось без кишечных микробов и именно они, возможно, смогут объяснить различия в состоянии здоровья одинаковых по всем остальным параметрам детей. После того как его группа провела те самые передовые опыты, ему в голову пришла мысль: если бактерии могут влиять на ожирение, может, они играют роль и в истощении? Большинство других ученых относились к такой возможности скептически, но Гордона это не остановило. Его команда отправилась в Малави собирать образцы стула детишек, пока из годовалых младенцев они вырастали в трехлетних малышей. Выяснилось, что кишечные микробиомы детей с квашиоркором развиваются не так, как у здоровых. Их внутренние экосистемы застаиваются, вместо того чтобы развиваться и становиться разнообразнее, так что их микробиологический возраст вскоре начинает отставать от биологического[192].

Когда ученые поместили недоразвитые сообщества из кишечников детей, больных квашиоркором, в кишечники стерильных мышей, грызуны начали терять вес – но лишь при условии, что их корм, как и пища детей в Малави, содержал мало питательных веществ. Если же мыши питались своим обычным кормом, то вне зависимости от того, чьи бактерии обитали в их кишечниках, их вес почти не менялся. Все дело было в сочетании неправильной еды и неправильных микробов, что и выяснила в своем исследовании Ридора. Судя по всему, микробы, отвечающие за квашиоркор, мешали химическим реакциям, заряжающим клетки организма энергией. Следовательно, детям было сложнее получить энергию из пищи, в которой этой самой энергии и так всего ничего.

Истощение обычно лечат сытной витаминизированной смесью из арахисовой пасты, сахара, растительного масла и молока. Однако группа Гордона выяснила, что на бактерий в организмах больных квашиоркором такая смесь оказывает лишь кратковременный эффект – потому-то такое лечение и не помогает. Как только дети снова начинали питаться своей привычной пищей, микробы возвращались в исходное состояние. Почему так?

Представьте себе шарик, помещенный на ровный участок, окруженный возвышенностями. Если шарик подтолкнуть, он закатится на склон, замедлится и в конце концов вернется туда, откуда прикатился. Чтобы шарик перекатился через возвышенность и попал в другую низину, нужно или толкнуть его очень сильно, или быстро подтолкнуть несколько раз. Экосистемы устроены так же: они в какой-то мере устойчивы к переменам. Для того чтобы изменить состояние всей экосистемы, эту устойчивость нужно преодолеть. Теперь представьте, что шарик – это здоровый коралловый риф. Повышение температуры легонько его подталкивает. Нашествие водорослей продвигает его чуть дальше. Появление железа – еще дальше. Наконец, исчезновение акул перекатывает его через верхушку возвышенности, и шарик снова скатывается вниз, в соседнюю низину – только там уже правят водоросли. Риф нездоров – у него дисбиоз, – но, как и прежде, устойчив. Чтобы вернуть его в здоровое состояние, характеризующееся изобилием рыбы и отсутствием водорослей, нужно постараться[193].