Жизнь после антибиотиков. Чем нам грозит устойчивость бактерий к антибиотикам и нарушение микрофлоры

Когда Кэти поставили диагноз, болезнь начиналась в среднем в девять лет. Значит в таком возрасте практически все клетки поджелудочной железы, производившие инсулин, уничтожены. А вот это сообщало нам информацию, что сам процесс начался намного раньше. Сейчас средний возраст начала болезни – около шести лет, а у некоторых всего в два-три. То есть у некоторых детей клетки островков Лангерганса погибают еще до двухлетия{159}.

Конечно, существует немало гипотез, объясняющих рост заболеваемости. Известно несколько генов, влияющих на предрасположенность детей к заболеванию. Их вполне мог нести в себе дедушка Кэти (иногда они никак не проявляют себя в течение поколений). Но сейчас исследуются также факторы окружающей среды, которые могут служить триггерами для диабета. Среди них наша старая знакомая, гигиеническая гипотеза, вирусы, недостаток витамина D и антитела, получаемые при питье коровьего молока.

Изучая литературу, я обнаружил и другие факторы риска. Ювенильный диабет с большей вероятностью развивается у детей, рожденных путем кесарева сечения, у высоких мальчиков и у детей, изначально рожденных с избыточным весом{160}. Каждый из этих признаков говорил о том, что пертурбации в составе наших микробов-обитателей в самом начале жизни тоже могут играть важную роль.

В марте 2011 года на собрании проекта «Микробиом человека» я познакомился с Джессикой Данн, очень целеустремленной сотрудницей Фонда исследования ювенильного диабета, которая пригласила меня выступить с лекцией в штаб-квартире организации в Нью-Йорке. Она слышала, как я рассказывал о нашей работе, посвященной связи ожирения и антибиотиков, и ей стало интересно, что мы думаем о диабете.

Мне повезло: к тому времени я начал сотрудничать с Александрой Ливанос, студенткой Нью-Йоркского университета, которая интересовалась, как воспаление поджелудочной железы влияет на микробиом. Так что предложил Эли изменить тему проекта – перейти от поджелудочной железы в целом к конкретике – к сахарному диабету 1 типа. Изменение не слишком большое – исследование по-прежнему было посвящено поджелудочной железе, – но, с другой стороны, теперь мы искали совсем другие вещи, так что и подход пришлось изменить.

К июлю Эли начала изучать эффект от раннего приема антибиотиков на так называемых NOD-мышах, у которых спонтанно развивается болезнь, очень напоминающая диабет 1 типа у людей. У нас была гипотеза. Исследования показывают, что с помощью различных методов лечения можно отсрочить начало диабета. Но возможно ли каким-либо способом его ускорить{161}? Было выдвинуто предположение, что медикаменты повлияют и на скорость наступления, и на тяжесть болезни.

Пока мы запрашивали финансирование у фонда исследования диабета, я предложил изучить NOD-мышей, которые подвергались либо субтерапевтическому режиму (СТК), либо «импульсным» терапевтическим дозам антибиотиков (ПЛА). К счастью, финансирование нам дали, но лишь половину от того, что мы попросили. У фонда не было столько денег, и нам сказали, что лучше сосредоточиться на экспериментах СТК, чем ПЛА, потому что наши предварительные данные по наличию избыточного веса кажутся более многообещающими. К счастью, у меня оказались отложены определенные средства на исследования, и нам хватило денег на оба эксперимента{162}.

Пока я пишу эти строки, работа продолжается, но Эли уже представила некоторые предварительные результаты на научных собраниях. Исследования показывают, что болезнь быстрее наступает при режиме ПЛА, но пока что эффект наблюдается только у самцов. Даже до развития диабета поджелудочные железы у мышей, получивших антибиотик, выглядели ужасно: иммунные и воспалительные клетки разрывали на части островки Лангерганса. Кроме того, Эли обнаружила, что лекарства изменяли и кишечные иммунные клетки – опять-таки до наступления диабета. Это доказывает, что ненормальное взаимодействие в кишечнике предшествует разрушениям в поджелудочной железе. Совсем недавно Эли показала, что «импульсивные» дозы значительно изменяют микробный состав задолго до наступления ранней стадии диабета, и некоторые организмы выделяются как потенциальные защитники. Что интересно, все эффекты от ПЛА оказались сильнее, чем от СТК, так что мы приняли верное решение, проведя оба вида исследований.

Сейчас проводятся дополнительные эксперименты, с помощью которых мы хотим узнать механизмы возникновения болезни. Вместе с нами в команде работают ученые из Массачусетса, Флориды, Северной Каролины и Швеции. Но на данный момент у грызунов – по крайней мере у самцов, – заметно, что прием лекарств на ранней стадии жизни повышает риск развития диабета 1 типа и с точки зрения количества заболевших, и с точки зрения возраста наступления заболевания. Наше предположение подтвердилось.