Одна медицина. Как понимание жизни животных помогает лечить человеческие заболевания

Я приехал в Мюнхен, чтобы подивиться не возрасту этой гусеницы, а скорее тому, что отсутствовало в ее организме. В отличие от других животных, пищеварительный тракт гусениц – в том числе и тех, кому 44 миллиона лет, – не содержит других бактерий, кроме тех, что были ей только что съедены. Пожалуй, тут потребуются разъяснения.

Профессор Барри Маршалл, выпив рвоту своего пациента, вполне наглядно продемонстрировал всему миру, что жизнь, бурлящая внутри нас, непосредственно влияет на наше здоровье. Хотя некоторые бактерии, например H. pylori, могут вызывать заболевания, миллионы других бактерий этого не делают. Наоборот, они человеку жизненно необходимы. Внутренних микроскопических пассажиров в науке называют микробиомом. Микробиом представляет собой сообщество или совокупность генов бактерий, грибов, простейших и вирусов, населяющих нас как изнутри, так и снаружи.

Несмотря на рекламу агрессивных чистящих средств, якобы «убивающих 99 % микробов», микроорганизмы были и всегда будут нашими ближайшими соседями. Они покрывают нашу кожу, живут у нас во рту, из них частично состоит даже наша одежда. Они наши самые маленькие враги и самые могущественные союзники. Микробы на коже помогают расщеплять содержащийся в поту аммиак и вырабатывают химические вещества, снижающие артериальное давление. Микрофлора ротовой полости производит нитраты, предотвращающие развитие рака. Фермеры реже болеют ревматоидным артритом из‑за постоянного присутствия в их жизни огромного количества микробов: на руках, в пище – повсюду. Благодаря этому их иммунная система постоянно занята. Мы пока не имеем ни малейшего представления о том, какие функции выполняют 140 тысяч вирусов, живущих у нас в кишечнике.

Более половины вашего тела по факту вам не принадлежит: 57 % клеток представлены микробами, образующими структуры мудренее астрономических созвездий.

Ваши фекалии не просто бесформенная смесь каловых масс – они имеют слои. Если бы вы положили свое «творение» на тарелку и разрезали пополам, то улицезрели бы нечто, похожее на самый изысканный слоеный торт в мире, приготовленный в модной французской кондитерской. Внешние слои, наиболее близкие к стенкам кишечника, содержат микробы, толерантные к кислороду. Но если копнуть поглубже, тут мы уже встретим анаэробные микроорганизмы, для которых кислород токсичен. Кал – это динамичная и сложная форма жизни внутри человеческого организма, которая меняется в зависимости от времени, условий окружающей среды и состояния его здоровья. Тем не менее ученые только недавно задались вопросом: а что произойдет, если мы изменим собственный микробиом?

Хотя в кишечнике обитает около 90 % микробиома, жизнь существует везде, где есть воздух: в глазах, в ушах, в носу, в ротовой полости, во влагалище, в прямой кишке, в мочевыводящих путях, в подмышках, в паху, между пальцами и даже в пупке. Геном микробов в 200 раз превосходит по численности человеческий геном. Если удалить микробиом из организма, его вес будет сопоставим с двадцатью черничными маффинами. Сочетание этих микроорганизмов у каждого человека так же уникально, как отпечатки пальцев.

Кажется, что микробы вездесущи. Люди и большинство других видов благодаря миллиардам этих крошечных организмов могут переваривать пищу, извлекать из нее нутриенты и даже производить витамины. Некоторым из них находится еще более интересное применение. У кальмара‑бобтейла, к примеру, между глаз обитают светящиеся бактерии, излучающие жутковатое зеленое свечение, словно налобный фонарик. Они помогают кальмару в поисках пищи. Свечение бактерий также работает как внутренние часы, определяющие циклы сна и бодрствования моллюска. Эдакий будильник, встроенный в его голову.

Однако внутренняя жизнь гусеницы течет иначе. По сравнению с другими животными в их организмах в 50 тысяч раз меньше микробов.

«Если человеческий кишечник по обилию микробов схож с тропическим лесом, то кишечник гусениц сопоставим с пустыней», – утверждает мировой эксперт по фекалиям гусениц (весьма нишевая специальность).

Почему так вышло? Если микробиом столь важен для здоровья, почему гусеницы обходятся без друзей, живущих внутри?

Гусеницам, судя по всему, дорого обходится постоянный микробиом. Бактерии конкурируют с хозяином за питательные вещества и могут ослабить иммунную систему, как это происходит при язвенной болезни. Гусеница – травоядное насекомое, потребляющее большое количество растений и практически не нуждающееся в помощи. Кроме того, их короткий и простой кишечник – неподходящее место для проживания миллионов различных микроорганизмов. В его незамысловатой структуре микробам не хватает ниш и щелей.