Маленькая тля на листе сливы уже 150 миллионов лет сосет сок, состоящий в основном из сахара. А ее тело – это кладезь белков, жиров и витаминов. Не зря воробышки в нашем саду так любят вскармливать птенцов личинками тли. У тли нет генов, позволяющих из сахара делать белки, да и вообще, в соке сливы практически нет азота для такого синтеза. Но у тли есть симбионтные бактерии из группы Buchnera, впервые поселившиеся в этом насекомом более 150 миллионов лет назад. И они имеют ключевые метаболические гены, которые помогают производить белки – благодаря им тля может употреблять в пищу богатый сахарами сок растений. Тля для Buchnera – отличный дом. Взаимовыгодная ситуация!
Ученые построили эволюционное семейное древо и для Buchnera, и для тлей. Оказалось, что эти структуры почти одинаковы, а значит, происходила совместная эволюция: тля и живущие в ней бактерии взаимно влияли на развитие друг друга в течение более чем 150 миллионов лет. Точно так же и все бактерии в организмах матери и ребенка эволюционировали вместе миллионы лет. Все, что выжило, – нужно младенцу. Поэтому у пятнадцатилетней девочки, которая родила ребенка в джунглях Амазонки, плохих бактерий нет.
Когда мой внук появлялся на свет более 20 лет назад, я стоял над душой у педиатра и акушера и следил, чтобы они не вмешивались в естественный процесс родов, не назначали антибиотики, сразу приложили новорожденного к груди матери и в первые дни не давали ему молочные смеси.
Я желал, дорогой внук, чтобы твое тело имело экосистему, такую же сложную и разнообразную, как коралловый риф или тропические джунгли – эталоны сложных организаций, состоящих из взаимодействующих живых организмов. Биоразнообразие систем определяет их устойчивость и как следствие – здоровье человека.
Но у каждого вида микробиом имеет строгую индивидуальность. Куриные яйца получают посев микробов из мешочка рядом с прямой кишкой курицы. А дети млекопитающих много миллионов лет получают нужные микробные популяции, проходя через влагалище матери. Эта передача критически важна для младенческого здоровья человека.
В третьем триместре, незадолго до родов, происходят процессы, в которых участвуют десятки и сотни видов бактерий, микробы готовятся к родам. Пока микроорганизмы в кишечнике матери запасают энергию, другая популяция микробов – во влагалище – тоже начинает меняться. Преобладают в основном лактобациллы, которые делают среду кислой. Патогенные бактерии боятся кислоты. Кроме этого, лактобациллы содержат антибиотики, убивающие другие бактерии. Ближе к родам лактобацилы процветают и доминируют, вытесняя других обитателей и непрошеных гостей.
Когда отходят воды, по влагалищу проносится поток жидкости, подхватывая бактерии и вымывая их на бедра женщины. Лактобациллы быстро колонизируют там кожу. Появляется стерильный ребенок и сразу вступает в контакт с лактобациллами из влагалища. Эластичное, как перчатка, влагалище касается всех покровов новорожденного, охватывая мягкую кожу. В это время и происходит передача микробов.
Детская кожа играет роль губки, впитывая их. Головка лежит лицом вниз и повернута к спине матери, чтобы четко вписаться в родовой канал. Первая жидкость, которую всасывает ребенок, содержит микробы матери, в том числе небольшую часть фекальной массы. Роды – не антисептический процесс, но они проходят подобным образом уже 100 миллионов лет, со времен появления первых млекопитающих.
Родившись, ребенок имеет врожденные инстинкты, он тянется ртом, полным лактобацилл, к груди матери и начинает сосать молоко. Ведь лактобациллы разлагают лактозу, основной молочный сахар, и вырабатывают из нее энергию.
Эволюция не зря «придумала» последовательность действий: вначале влагалище, затем рот ребенка, грудь матери – это гарантирует, что среди первых бактерий в кишечнике новорожденного окажутся виды, способные переваривать молоко. Лактобациллы, доминирующие во влагалище матери незадолго до родов, становятся «фундаментом» для микробных популяций, которые приходят вслед за ними. Первой пищей ребенка должно быть молозиво, содержащее защитные антитела и обязательно углеводы – олигосахариды, которые ребенок не может переварить.
Почему молоко содержит богатые энергией соединения, которые не приносят непосредственной пользы ребенку? Они – для новых микробов, которые приходят на смену первопроходцев-лактобактерий.