Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях

Большинство из нас склонны к тому, чтобы в своем представлении оттеснять микробов куда-то на обочину бытия. Ведь мы, такие большие и умные, создали города, лекарства и антибиотики и связали в сеть информационные технологии. Этого бактерии и вирусы не умеют. Они не обладают нашими коммуникативными способностями. На первый взгляд они кажутся нам примитивнее нас самих. Но в этом их большое преимущество: они останутся здесь, когда Солнце взорвется. Если мыслить глобально, то это их планета, а мы живем здесь только потому, что они это нам позволили. Они прекрасно обходились здесь без нас миллиарды лет. Помимо кислорода, микроорганизмы снабжают нас еще и азотом, который они берут из воздуха. Иначе растения не смогли бы воспользоваться газообразным азотом, содержащимся в воздухе. Это отличная работа, благодаря которой микробы превращают азот из воздуха в полезные аминокислоты и нуклеотиды — для нас и других живых организмов. Для этого же процесса в промышленном производстве удобрений используют высокие температуры (около 500 °C) и давление (200 атмосфер). А бактерии делают это играючи, к нашему счастью. Потому что ни одно живое существо на нашей планете не смогло бы существовать без переработанного микробами азота.

К тому же нельзя забывать, что микробы заняты на нашей планете очень важным делом — уборкой. Без них ничего бы не разлагалось, горы мусора возвышались бы повсюду. И нас они тоже съедают, когда мы умираем, как и других животных и растения в круговороте жизни. И так и должно быть!

2. Добрые микробы, злые микробы

Когда мы задумываемся о бактериях, чаще всего нам приходят в голову мысли о противных возбудителях болезней. Это вирусы, которые заставляют нас чихать и кашлять, или бактерии вроде сальмонеллы (когда после съеденного мороженого появляется урчание в животе).

При этом все микробы, живущие внутри нас или вокруг нас, выполняют как минимум одну из трех сложных задач, важных для состояния нашего здоровья. Они могут быть друзьями, иногда — врагами, а порой — просто нейтральными комменсалами. Это слово из латыни обозначает товарища по застолью, сотрапезника.

Дружественные нам микробы образуют с нами симбиоз — отношения взаимообмена, полезные обеим сторонам. Многие из этих маленьких симбионтов сотрудничают ради нас с нашим телом: в иммунной системе, пищеварении или даже в работе души. При этом нельзя сказать, что милые микроорганизмы решили посвятить свою жизнь улучшению нашего существования и самочувствия. Просто за миллионы лет человеческой жизни они приспособились к нам, а мы — к ним.

Вопреки категорически негативному имиджу возбудителей болезней, так называемых патогенов, на самом деле очень малая часть микробов — наши враги. Менее 0,1 процента видов микроорганизмов вообще могут вызвать у человека воспаление. Но и они не всегда приводят к заболеванию. И уж тем более не делают это из принципа. Однако они в состоянии спровоцировать серьезные проблемы, появившись в нужное время в нужном месте. Самые часто встречающиеся микробы — это комменсалы, образно говоря, безобидные сотрапезники или зрители. Они живут в окружающем нас мире и попадают в организм, в кишечник, с едой или воздухом. Чаще всего их можно встретить на коже, слизистых оболочках и в дыхательных путях. Возможно, они просто занимают лучшие места, чтобы не дать поселиться там болезнетворным микробам. Изучением этого сейчас занимаются многие исследователи.

Эти бактерии — наши самые верные спутники. Единицей эволюции нужно считать не homo sapiens, а homo sapiens плюс микробы. Только в последние 10–15 лет ученые осознали, насколько сложной экосистемой является человеческое тело. Это целое жизненное пространство, «холобионт», «социальная сеть» с триллионами бактерий и других микроорганизмов. Наш микробиом, сообщество разнообразных микроорганизмов со всеми их генами, оказывает помощь в поддержании здорового состояния всех процессов в теле человека — от пищеварения до иммунной защиты. Ученые постепенно обнаруживают положительное воздействие на нас этих микробов. Не так уж мы и автономны, не так уж независимы.

Каждый человек носит в своем теле этот сложный микробиом (пусть даже не с самого рождения). Своих очень личных комменсалов мы подбираем из окружающей среды. Поскольку здоровая матка почти стерильна, плод поначалу живет в одиночестве. Раннее детство — это самое важное время в жизни. Свою микрофлору мы получаем от матери в процессе естественных родов, а затем через грудное молоко. Природа устроила так, чтобы на первое время вооружить новорожденного подходящим коктейлем из микробов. Со временем спектр микроорганизмов у ребенка расширяется — через контакт с родителями, братьями и сестрами, бабушкой и дедушкой, друзьями и даже предметами быта, такими как простыни, одеяла или домашние животные.