10% HUMAN. Как микробы управляют людьми - Аланна Коллен

А теперь давайте подумаем, что происходило бы, если бы иммунная система действительно строго следовала такому принципу, то есть нападала бы на любые попадавшиеся ей чужие частицы: на молекулы пищи, на пыльцу, на пыль, даже на чужую слюну. Сражаться со всем этим бесполезно, это было бы пустой тратой энергии, тем более что сами по себе эти вещества безвредны. Если нечто является чужим, это еще не означает, что оно представляет опасность и на него нужно нападать. Кое-что лучше не трогать.

С другой стороны, представьте себе, что происходило бы, если бы иммунная система не уничтожала ничего своего. Пожалуй, вообразить такую картину несколько сложнее, однако разобраться в этом не менее важно: существует множество такого своего, какого иметь совершенно не нужно, причем такого, пожалуй, гораздо больше, чем нам кажется. Подумать только: если бы иммунная система не устраняла никакие свои частицы, то у нас были бы перепончатые пальцы на руках и ногах. Примерно на девятой неделе беременности человеческий зародыш величиной с виноградину начинает обретать сходство с человеком. На этом этапе клетки между пальцами на будущих руках и ногах «совершают самоубийство», то есть подвергаются запрограммированной клеточной смерти – чтобы дать пальцам разделиться. «Операцию» по удалению перепонок выполняют фагоциты – особая группа иммунных клеток, чья задача – окружить и «съесть» ненужные клетки перепонок (слово фагоциты в переводе с греческого означает «клеткоеды»).

То же относится и к синапсам в мозгу. Идеального баланса между запоминанием и забыванием можно добиться только путем разрушения ненужных, бесполезных связей между нейронами, и эта задача возлагается на особую «профессиональную» разновидность фагоцитов. Сходная судьба и у клеток, которые могут превратиться в раковые. При копировании ДНК происходят ошибки – причем гораздо чаще, чем мы думаем (речь идет о десятках раз в день). Эти ошибки чреваты тем, что клетка может получить «ключ к бессмертию», что означает рак. И именно клетки иммунной системы, «патрулирующие» организм и выявляющие признаки таких ошибок, постоянно мешают этому опасному процессу. Таким образом, терпимость к некоторым чужеродным веществам и нападки на некоторые свои молекулы – это не менее важные задачи, чем уничтожение патогенов.

Совершенно очевидно, что микрофлора – это нечто чужое, не свое. Это множество самостоятельных организмов, принадлежащих не просто к иному, отличному от нас виду, но и к нескольким разным царствам. Кроме того, они чрезвычайно похожи на тех самых существ, которые создают больше всего хлопот для иммунной системы, – на патогенные разновидности бактерий, вирусов и грибов. Представители микрофлоры даже обладают тем же типом «предательских» молекул, покрывающих их внешнюю поверхность, по которым иммунная система обычно распознает патогены. И все же есть в этих микробах нечто такое, что командует иммунной системе: этих не тронь!

Первоначальная гипотеза гигиены, выдвинутая Дэвидом Стрэченом, была прорывом, но сейчас она подвергается пересмотру. Стрэчен предполагал, что чем больше инфекций человек перенес в детстве, тем меньше его шансы подхватить впоследствии аллергию. Проблема в том, что для подтверждения этой гипотезы не хватило доказательств, и предложенные механизмы далеко не всегда работают. Критика, которой сегодня подвергается гипотеза гигиены, дополняет изначальную идею тонким нюансом. Хотя наша микрофлора не вызывает болезней, само ее присутствие в нашем организме является в каком-то смысле обширной инфекцией. Эти микробы – оккупанты, однако их вторжение произошло так давно, они живут с нами так долго и приносят нам такую огромную пользу, что иммунная система давно научилась мириться с ними. Но как же все-таки нашим микробам-оккупантам удалось избежать истребления? И что происходит с нашей отлично настроенной иммунной системой, когда в микробной среде нарушается равновесие?

Пока я изучала микробы, населяющие человеческое тело, в моем сознании произошел переворот: я стала воспринимать себя не как изолированную личность, а как сосуд для моей микрофлоры. А теперь я воспринимаю нас – себя и моих микробов – как единую команду. Но, как это бывает в любых взаимоотношениях, получить от них я хочу лишь столько, сколько даю сама. Я снабжаю их пищей и защищаю, а они в ответ поддерживают и питают меня. Выбирая еду, я задумываюсь о том, за что мне скажут спасибо мои микробы: ведь от того, насколько добросовестным хозяином я буду для них, зависит и мое собственное физическое и душевное здоровье. Они – моя персональная колония, и забота об их благополучии не менее важна, чем забота о клетках моего тела.

Несмотря на то что осознанный подход к нашему партнерству является исключительно человеческой способностью, подобные союзы микробы образуют не только с людьми. Как я расскажу в шестой главе, ваша личная колония микробов родом из того «ноева ковчега», который вы получили при рождении от матери. А ваша мама, конечно же, получила свои первые микробы от вашей бабушки, та – от прабабушки, и так далее, почти до бесконечности. В глубокой древности (отсчитаем назад 8000 этих «пра-») передача микробных даров от матери к ребенку происходила у наших далеких пращуров, еще не ставших видом Homo sapiens, человеком разумным. Эта передача происходила постоянно, на протяжении всей нашей эволюционной истории, еще до появления человека, до появления приматов, до появления млекопитающих, на заре существования животного царства.

У преподавателей биологии есть любимый фокус: они просят учеников встать, развести руки в стороны и представить себе, что на этом отрезке, как на шкале, умещается вся история нашей планеты. На самом кончике среднего пальца правой руки обозначено время образования Земли – 4,6 миллиарда лет назад. Кончик среднего пальца левой руки обозначает сегодняшний день. Промежуток времени от кончика среднего пальца правой руки до ее локтя ушел на то, чтобы горные породы Земли остыли, после чего возникла первая жизнь в форме бактерий. От возникновения этих примитивных существ до появления простейших животных прошло 3 миллиарда лет, так что следующая важная отметка на нашей «ручной» шкале находится на предплечье чуть выше левого запястья. Млекопитающие во всем их многообразии возникнут на среднем пальце левой руки, а мы, люди, появимся лишь на самом краешке ногтя этого пальца. Об этом уже не раз говорили до меня: достаточно лишь срезать этот ноготь – и все следы нашего существования исчезнут.

История Земли

Итак, животные никогда не жили отдельно от бактерий. Существование тех и других настолько тесно связано, что внутри почти каждой клетки живут потомки первых бактерий. Поглощенные более крупными клетками, эти бактерии жизненно необходимы, так как каждая из них специализируется на превращении молекул пищи в энергию. Это митохондрии – «электростанции» наших клеток, которые преобразуют еду в энергию путем кислородного дыхания. Эти бывшие бактерии, играющие сейчас столь же важную роль в жизни многоклеточных организмов, что и на заре существования царства животных, уже настолько встроились в нас, что мы считаем их неотъемлемой частью наших клеток, а не самостоятельными микроорганизмами. Митохондрии – это, образно говоря, микроскопические «посольства», через которые были скреплены самые ранние договоры о союзе и сотрудничестве, заключенные между двумя кардинально различными группами организмов. С тех самых пор самые маленькие организмы всегда работали в одной команде с более крупными.