Карта призраков. Как самая страшная эпидемия холеры в викторианском Лондоне изменила науку, города и современный мир

Бактерия, вызывающая холеру, носит научное название Vibrio cholerae. Если посмотреть на нее через электронный микроскоп, то бактерия чем-то напомнит плавучий орешек арахиса: изогнутая палочка с тонким вращающимся хвостиком (жгутиком), который приводит микроорганизм в движение (механизм чем-то напоминает внешний лодочный мотор). Одиночный холерный вибрион для человека безвреден. В зависимости от уровня кислотности в вашем желудке для того, чтобы заболеть холерой, нужно, чтобы в ваш организм попало от 1 до 100 миллионов микроорганизмов. Поскольку нашему уму довольно трудно понять масштабы микрокосма бактериальной жизни, 100 миллионов на первый взгляд кажутся количеством, которое случайно проглотить невозможно. Но чтобы человеческий глаз мог хотя бы заметить присутствие бактерий в воде, их концентрация должна быть не менее 10 миллионов на миллилитр. (Один миллилитр – это примерно 0,4 процента, или четыре тысячные части стакана.) В совершенно прозрачном с виду стакане воды может легко содержаться до 200 миллионов V. cholerae⁸.

Чтобы эти бактерии представляли для вас угрозу, вы должны употребить их внутрь: простой физический контакт болезни не вызывает. Холерному вибриону нужно проникнуть в ваш тонкий кишечник, и, если ему это удается, он запускает атаку сразу с двух направлений. Сначала белки, известные как токсин-корегулируемые пили (TCP), помогают бактериям невероятно быстро размножаться, и они создают плотные биопленки толщиной в сотни слоев, покрывая стенки кишечника. В процессе бурного роста популяции бактерии впрыскивают в стенки кишечника токсин. Холерный токсин в конечном итоге мешает кишечнику выполнять одну из главных его метаболических ролей – поддержку водного баланса в организме. Стенки тонкого кишечника выстланы двумя типами клеток: одни всасывают воду и передают ее остальному организму, другие выделяют воду, которая в конечном итоге выходит из организма вместе с экскрементами. В здоровом организме, получающем воду в нормальном объеме, тонкий кишечник всасывает больше воды, чем выделяет, но вторжение V. cholerae переворачивает ситуацию с ног на голову: холерный токсин заставляет клетки с огромной скоростью выделять воду: в самых тяжелых случаях люди теряли до тридцати процентов веса тела буквально за несколько часов. (Кто-то считает, что само название холера происходит от греческого слова, означающего «водосточная труба», – оно напоминает о потоках воды, извергающихся из нее после сильного дождя.) В выделяющейся жидкости содержатся фрагменты эпителия тонкой кишки (те самые белые частички, из-за которых стул напоминает рисовый отвар), а также огромное количество холерных вибрионов. При холере организм может выделить до двадцати литров жидкости, причем в каждом ее миллилитре будет содержаться до ста миллионов вибрионов.

Бактерии возникли на планете около 4 млрд лет назад и были первыми живыми существами, населившими Землю. Ученые насчитывают в мире более миллиона видов бактерий, хотя к настоящему моменту описаны и изучены только около 10 тысяч из них.

Иными словами, если случайно проглотить миллион Vibrio cholerae, через три-четыре дня в вашем организме их может появиться целый триллион. Бактерия, по сути, превращает человеческое тело в фабрику, увеличивающую ее численность в миллион раз.

А если «фабрика» через несколько дней умрет – ну и что с того? Обычно поблизости найдется кто-нибудь другой для колонизации.

Реальную причину смерти при холере определить довольно трудно; человеческое тело настолько сильно зависит от воды, что при потере такого количества жидкости за короткое время отказывают почти все основные системы организма. Смерть от обезвоживания в каком-то смысле можно назвать преступлением против самого происхождения жизни на Земле. Наши предки появились в океанах юной планеты; некоторые организмы, конечно, смогли адаптироваться к жизни на земле, но наши тела все равно сохранили генетическую память о водном происхождении. Оплодотворение у всех животных происходит с помощью той или иной формы воды; эмбрионы плавают в матке; в человеческой крови концентрация солей почти такая же, как в морской воде. «Те виды животных, которые полностью адаптировались к воде, провернули хитрый трюк: забрали свою прежнюю среду с собой, – пишет эволюционный биолог Линн Маргулис. – На самом деле ни одно животное так по-настоящему и не покинуло водного микрокосма… Неважно, насколько высоко и сухо на вершине горы, неважно, насколько далек от моря и современен ваш дом: наш пот и слезы мало отличаются по составу от морской воды».