С нами или без нас: Естественная история будущего - Роб Данн

естественным путем, как правило, наследуют микробы от матери, и благодаря этому у них формируется здоровый микробиом кишечника. Дети же, рожденные путем кесарева сечения, обзаводятся микробиомом в том числе и из других источников и потому могут страдать от расстройства с причудливым названием «дисбиоз» (или дисбактериоз): это своего рода коллапс кишечного экологического сообщества, ведущий к разнообразным отрицательным последствиям. Более поздние исследования лишь корректировали наше представление о том, какая доля микробов, переходящих от матери к новорожденному, передается через вагину, а какая – через экскременты, выделяемые во время родов. Недавнее исследование, проведенное Кэролайн Митчелл в Массачусетской больнице общего профиля, почти не обнаружило подтверждений того, что в естественно рожденных детях обосновываются вагинальные микробы. Зато было найдено много свидетельств, говорящих о том, что во время родов от матери к ребенку передаются фекальные микробы. Согласно убедительной логике Митчелл, главным моментом в передаче фекальных микробов при родах выступает вовсе не то, что ребенок их получает, а то, насколько велика их доля: они вытесняют все остальные виды{134}. Кроме того, другие исследования показали, что на обретение новорожденными микробов, а также на их состав в дальнейшей жизни ребенка могут воздействовать и другие факторы. Одним из них оказывается грудное вскармливание, которое, видимо, подпитывает материнские микробы и в целом поддерживает здоровый человеческий микробиом. Еще один фактор – употребление антибиотиков: если роженица или ребенок принимают антибиотики, то микробиом выйдет из равновесия и в нем могут набрать силу не самые полезные микробы. И этот дисбаланс может не исчезнуть и в позднем детстве, и даже во взрослом возрасте.

Мы узнали, помимо этого, откуда берется бо́льшая часть изначальных микробов у детей, появившихся на свет с помощью кесарева сечения. Они «подхватываются» с кожи матери, докторов и акушеров, а также из воздуха и со всех поверхностей родильной палаты. Есть среди них и необычные микробы: например, бактерии, способные вызывать болезни, или бактерии, чьи гены устойчивы к антибиотикам. Более того, ученые также выяснили, почему у одних детей после кесарева сечения в кишечнике обнаруживаются нормальные микробы, а у других нет. Некоторые младенцы-кесарята случайно глотают фекальные микробы, находя их где-нибудь поблизости. Они получают эти микробы от собак, с земли, вообще откуда угодно{135}. Но у такого случайного обогащения микробами есть временны́е ограничения. С возрастом детям становится все труднее приобретать новые кишечные микробы в силу двух причин: во-первых, этим «новичкам» придется соперничать с уже прижившимися микробами, а во-вторых, если при рождении среда человеческого желудка нейтральна, то в первый год жизни ее кислотность сильно повышается и становится такой же, как у индюшачьего грифа{136}. К тому же чем позже человек приобретает здоровый микробиом, тем меньше вероятность, что в решающие первые недели, месяцы и годы он будет снабжен необходимыми для нормального развития видами микроорганизмов.

На сегодняшний день на основе разработок Домингес-Белло проведены десятки исследований. Их выводы различаются в деталях, но сходятся в пяти основных пунктах:

1. Дети, рожденные естественным путем, заимствуют у матерей множество видов микробов с кожи, из влагалища и фекалий. Иногда состав микробов, имеющихся у младенца, почти полностью совпадает с микробами матери, а иногда это совпадение лишь приблизительно. К примеру, Кэролайн Митчелл и ее коллеги обнаружили, что в восьми из девяти семей, в которых удалось провести анализ, штаммы бактерий Bacteroides, «рабочих лошадок» микробиома человеческого кишечника, у младенцев полностью совпадали со штаммами их матерей.

2. Дети, появившиеся на свет посредством кесарева сечения, получают свои первые кишечные, кожные и прочие микробиомы из родильной палаты и окружающей обстановки.

3. В первую пару лет жизни прочие микробы продолжают обосновываться в кишечнике у детей, появившихся как естественным образом, так и через кесарево сечение: их виды сменяют друг друга, разнообразие постепенно нарастает, а точный состав определяется изменениями в питании ребенка.

4. В отличие от микробов, приобретенных от матери, микробы, попавшие в детский организм из родильного отделения, с большой вероятностью окажутся бесполезными для здорового развития ребенка.

5. И наконец, дети, пришедшие в мир путем кесарева сечения, но контактировавшие с вагинальными или фекальными микробами матерей, способны в процессе жизни приобретать здоровый микробиом кишечника или, по крайней мере, такой же микробиом, какой сложился бы у них при естественных родах.

С какими трудностями могут сталкиваться дети-кесарята из-за того, что им не досталось материнских микробов? В принципе, их могут ожидать любые заболевания, связанные с ущербным микробиомом. Среди них повышенный риск неинфекционных заболеваний, подобных аллергии, астме, целиакии, ожирению, диабету первого типа, гипертонии{137}. Также вероятно – хотя пока не доказано, – что для кесарят выше риск заражения различными инфекциями: как из-за того, что их собственные микробы хуже защищают их от паразитов, так и потому, что некоторые из видов, приобретенных при рождении, сами по себе являются паразитами.

Спектр нарушений столь широк отчасти по той причине, что состав кишечных и других микробов человеческого тела влияет почти на все аспекты функционирования организма. Микробы вовсе не ключ к человеческому организму, такая метафора неверна. Дело в том, что единого ключа нет – их великое множество: есть сотни или даже тысячи способов и контекстов, где микробы взаимодействуют с нашими телами. У каждого вида микробов может быть не одна роль, а значит, это будет не один ключ. Одну и ту же функцию могут выполнять разные виды микробов. А какой конкретно микробный ключ к какому замку подойдет, будет зависеть от того, какие еще биологические виды обитают на поверхности тела и внутри него. То есть все очень и очень сложно. Но важно также понимать, до чего мы невежественны. Большинство видов, живущих внутри человеческих тел и на их поверхности, никогда не изучались как следует, хотя жили в нас, на нас и рядом с нами на протяжении миллионов лет. Мы в самом начале пути к их познанию: именно поэтому, столкнувшись с конкретной болезнью, нам непросто определить, что именно пошло не так.

Чтобы выживать и процветать, нам требуются сотни, а возможно, и тысячи разнообразных биологических видов, живущих внутри и снаружи наших тел. И в этом мы вполне заурядны, ибо все виды животных зависят от других видов. Таков, собственно, закон зависимости. Но животным также требуются и способы обзаведения нужными видами, особенно микробами. Причем некоторым видам животных с лихвой хватает микробов, ежедневно встречающихся в окружающей их среде. Например, эколог Тобин Хаммер недавно показал, что микробы в кишечнике гусениц обычно приобретаются с листьями, которыми эти насекомые питаются каждый день. Другим примером служат павианы: по-видимому, они гораздо лучше людей умеют пополнять набор своих кишечных микробов с помощью обезьян-друзей уже после рождения. В то же время для многих животных микробы, получаемые из окружающей среды, не решают всех проблем, и поэтому требуется компенсировать возникающий дефицит через наследование.

Термиты выстраивают своеобразную систему вертикального наследования микробов, которую, впрочем, нужно постоянно поддерживать. Близкие родственники у них способны передавать семейные наборы микробов, даже когда мать далеко. И термиты в этом не одиноки. Многие виды животных, зависящие от конкретных микробов, сумели выработать особые способы их передачи. У некоторых видов жуков имеются специальные микробные «кармашки» снаружи тела. Муравьи-листорезы носят свой грибок в мешочке под тем местом, где у них мог бы находиться подбородок – если бы таковой у них был. Некоторые – или, лучше сказать, многие – виды насекомых, чтобы с гарантией передать нужные микробы своему потомству, идут еще дальше. Например, муравьи-древоточцы в получении некоторых важных для них витаминов зависят от бактерий, передаваемых от матерей к дочерям, из поколения в поколение. По меньшей мере один из видов таких бактерий муравьи-древоточцы носят в специальных клетках, выстилающих кишечник. Иначе говоря, бактерии находятся внутри муравьиных клеток, они встроены в организм, а муравьиное потомство наследует их уже в яйце{138}. Однако, несмотря на то что бактерии представляют собой часть тела муравья и часть яйца, они тем не менее остаются обособленными. Например, условия, слишком теплые для бактерий (но не для муравья), убивают их{139}. Причем через некоторое время, лишившись своей важной составляющей, медленно умирает