Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий

Особенно велик риск развития сепсиса у людей с тяжелыми ожогами, иммунодефицитом, диабетом или параличом. В случае последних двух групп нарушенное кровообращение и открытые язвы делают человека предрасположенным к бактериальному заражению крови. Например, парализованный актер Кристофер Рив умер от сепсиса, развившегося в результате заражения пролежня, что нередко бывает с людьми, прикованными к постели или инвалидному креслу. По оценкам специалистов, еще миллионы людей ежегодно умирают от сепсиса на последних стадиях развития смертельных заболеваний, таких как рак или болезни сердца.

При этом, хотя к сепсису может приводить присутствие на запретной территории любых бактерий, некоторые их разновидности вызывают его чаще, чем другие. К самым печально известным относится патогенный штамм USA300 устойчивого к метициллину золотистого стафилококка. Именно он убил в 2003 году студента колледжа Рики Ланнетти, замечательного футболиста двадцати одного года, и заставил врачей ампутировать ноги двум молодым женщинам из Балтимора, которых зимой того же года лечили от воспаления легких в Медцентре Джонса Хопкинса. Все они стали жертвами септического шока. Вызывающий “токсический шок” стрептококк, от которого в 1990 году умер создатель “Маппет-шоу” Джим Хенсон, тоже известен своей склонностью вызывать сепсис.

За двадцать пять лет исследований, в которых Трейси принимал участие, удалось выяснить, что не сами бактерии приводят, по крайней мере напрямую, к смертоносным нарушениям, сопровождающим сепсис. Осенью того года, когда умерла маленькая Дженис, Трейси занялся исследованиями сепсиса вместе с иммунологами Энтони Черами и Брюсом Бойтлером из Рокфеллеровского университета (удобно расположенного по соседству с ожоговым отделением Нью-Йоркской больницы). Черами изучал работу одного из сигнальных веществ иммунной системы (цитокинов), вызывающего сильную потерю веса (изнуряющую болезнь) у пациентов с хроническими инфекциями или поздними стадиями рака. Это вещество получило название “фактор некроза опухоли” (ФНО), потому что именно оно служит главным оружием клеток иммунной системы, таких как макрофаги, убивающих клетки раковой опухоли.

Как выяснилось, макрофаги используют ФНО в том числе и для того, чтобы убивать бактерий и зараженные клетки. Бойтлер, в свою очередь, работал тогда над еще одним, дополнительным, проектом, изучая последствия введения мышам подавляющих ФНО антител непосредственно перед инъекцией шоковой дозы эндотоксина – вещества, имеющегося на поверхности клеток у 90 % всех бактерий. Все мыши, которым Бойтлер вводил оба вещества, остались живы³. Это небольшое исследование поднимало большой научный вопрос: не может ли ФНО, а не бактериальные токсины, быть тем смертоносным ядом, с действием которого связан сепсис.

Оказалось, что так оно и есть, и Трейси удалось найти тому доказательства. Для начала он показал, что септический шок развивается у подопытных животных даже в том случае, если им вводят только ФНО⁴. Затем он продемонстрировал, что развитие шока можно предотвратить, если, прежде чем вводить в кровь животным бактерий, ввести им подавляющие ФНО антитела⁵. Вывод, который следовал из этих результатов, поставил представления медиков о сепсисе с ног на голову: смертоносный сепсис вызывают не бактерии, а собственная иммунная система пациента.

Например, так называемый эндотоксин на самом деле оказался неактивным веществом – липополисахаридом. Его присутствие на поверхности большинства бактериальных клеток служит своего рода штрих-кодом, по которому иммунная система узнаёт об их присутствии в организме. Теперь мы знаем, что борющиеся с бактериями клетки иммунной системы, такие как макрофаги и нейтрофилы, реагируют на этот сигнал тем, что приводят в режим повышенной боевой готовности свое биохимическое оружие, в частности ФНО. Проблемы начинаются тогда, когда иммунной системе не удается сразу уничтожить замеченных бактерий.

Сохраняющееся присутствие таких бактерий, даже в небольшом количестве, способно спровоцировать иммунную систему на отчаянные меры, приводящие к саморазрушению. То самое воспаление, которое, действуя прицельно, помогает подогнать клетки иммунной системы и антитела к месту развития инфекции, может оказаться смертельным для организма, когда охватывает его целиком, без разбора открывая кровеносные сосуды и выводя из строя систему кровообращения, что приводит к отмиранию внутренних органов и конечностей из-за недостатка кислорода.