Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни

Микробы, живущие в нашем организме, заинтересованы в сохранении своего места обитания. Если мы умрем, они тоже умрут. Именно поэтому мы сотрудничаем, ведь большинство микробов безопасны для нас. Но если микробы могут одержать победу в эволюционной гонке за наш счет, они сделают это.

Представьте себе, например, мирную бактерию, обита­ющую на коже человека. Обычно она не приносит ни вреда, ни пользы. Она спокойно развивается и иногда может переноситься на другие организмы при касании. Однажды она мутирует. Из-за этой мутации бактерия начинает употреблять в больших объемах вещество, необходимое для поддержания здоровья человека. Когда бактерия крадет у нас это вещество, она может расти быстрее — но за счет нашего благополучия. Пока наше присутствие дает определенные преимущества бактерии, она мирится с нашим существованием. Однако благодаря своему быстрому росту она постепенно перестает зависеть от нас. Эта стратегия приведет к эволюционному успеху, если мутировавших бактерий станет больше, чем обычных.

В реальности такие изменения происходят совсем нечасто. Но принцип вполне понятен: лучшие друзья живущих на нас и в нас организмов — они сами. Если они могут украсть наши ресурсы, отделиться и выиграть, они это сделают.

Конечно, сами бактерии додуматься до этого не могут. У них нет самосознания, руководит ими лишь эволюция. Каждый микроб создает огромное количество собственных копий. Некоторые из них мутируют, благодаря чему новая версия чуть лучше выживает или размножается. Если, например, бактерия научится побеждать иммунную систему человека, то получит преимущество в бою по сравнению с ее родственниками, так что потомков у такой бактерии станет больше. Конечно, с нашей точки зрения, такое развитие событий весьма неблагоприятно.

* * *

Наиболее популярные места обитания бактерий в нашем организме — это кожа и желудочно-кишечный тракт. Здесь много пищи, иммунитет работает не так активно, потому что поверхность этих органов с технической точки зрения находится вне тела. Но микробы живут не только на внешних поверхностях. Оказывается, даже те органы, которые всегда считались стерильными, кишат разнообразной жизнью.

Например, кровь. До последнего времени медики считали, что кровь стерильна. Но сегодня мы знаем, что это не так. В благоприятных условиях в крови можно вырастить самые различные микробы. (Возможно, секрет молодой крови состоит в том, что в ней меньше вредных микробов?)

Еще более яркий пример — мозг. Раньше считалось, что мозг совершенно стерилен, потому что его защищает так называемый гематоэнцефалический барьер. Как видно из названия, это барьер между кровью и мозгом. Питательные вещества и кровь беспрепятственно проникают сквозь него, но вот другим веществам попасть из крови в мозг крайне трудно. (Именно поэтому так сложно разработать лекарства от психических заболеваний.) Мозг — главный орган человека, так что вполне логично, что он защищен от проникновения микробов.

И всё же микробы в мозге есть. На данный момент обнаружено около 200 различных видов — и исследования еще не окончены. В остальном микробы находятся абсолютно везде: например, в мышцах и молочных железах. Для нас это имеет огромное значение. Маленькие организмы влияют на все процессы, происходящие в нашем теле. Микробиом кишечника влияет на переваривание пищи, на процесс извлечения питательных веществ из продуктов и на то, какая еда принесет нам пользу. В первую очередь именно из-за микробов однояйцевые близнецы (имеющие одинаковую ДНК) по-разному реагируют на различные продукты.

Микробы также не стоят в стороне во время наших попыток вылечить какое-нибудь заболевание. Они переваривают, всасывают и изменяют принимаемые нами лекарства. Похоже, что около половины самых популярных медикаментов изменяются под воздействием бактерий кишечника, прежде чем попасть в кровь.

* * *

Когда американцы запустили вакцинацию от кори в 1960-е годы, дети перестали болеть корью. И при этом значительно снизилась смертность от других инфекций. То же самое произошло и на моей родине, когда мы впрыгнули в этот поезд в 1980-е годы. Каким образом вакцина защищает от инфекций, бороться с которыми она не должна?

Как и для других микроорганизмов, пытающихся нам навредить, главный враг вируса кори — наша иммунная система. Клетки иммунной системы постоянно разыскивают потенциальных вредителей. При обнаружении таковых они сразу же нападают, защищая нас. Такие вирусы, как вирус кори, изо всех сил пытаются обмануть иммунную систему: спрятаться или перенаправить ее усилия, иногда даже на саму себя. Эта война между микробами и иммунитетом происходит в нашем теле постоянно.

Вирус кори разработал эффективный метод противостоять нашему иммунитету: он вызывает как бы «потерю памяти» у иммунитета. Обычно клетки иммунной системы запоминают те организмы, с которыми им уже приходилось сталкиваться. Это очень мудрый подход, ведь при повторном столкновении организм уже будет готов к нему и сможет защититься быстрее. Именно поэтому, например, ветряной оспой болеют лишь один раз в жизни.