Берт Эхгартнер - Крах гигиены. Как война с микробами уничтожает наш иммунитет

Позднее, приблизительно 2,4 миллиарда лет назад, когда вода и земля уже успели насытиться кислородом, его переизбыток распространился по всему миру. Это был свободный, несвязанный газообразный кислород . Так возникла наша атмосфера. Для большинства живших тогда видов этот газ был исключительно токсичным, и «великая кислородная катастрофа» означала их конец.

Настало время перемен и для бактерий. С тех давних пор существуют два типа бактерий: те, которым для жизнедеятельности и размножения необходим свободный кислород, – аэробы , и другие, для которых кислород является смертельным ядом, – анаэробы .

Клетки животных и человека чрезвычайно разнообразны. Их величина варьируется от нескольких микронов до нескольких сантиметров (например, некоторые мышечные клетки). Клетки бактерий намного меньше. Лишь один-единственный вид, открытый в Намибии в 1997 г., Thiomargarita namibiensis , виден невооруженным глазом. По величине эта «серная жемчужина Намибии» может достигать 0,5 мм. Обычные бактерии в сотни раз меньше, но зато многочисленнее. В одном миллилитре содержимого нашей толстой кишки насчитывается в сотни раз больше бактерий, чем людей на земном шаре.

Еще на порядок меньше размеры вирусов. На кончике острой иглы может уместиться 500 миллионов вирусов, вызывающих насморк.

Как правило, вирусы не причисляются к живым организмам, поскольку у них отсутствует функция самоорганизации и питания. Упрощенно говоря, это крошечные капсулы, содержащие капельку наследственного вещества. Некоторые вирусы имеют защитную оболочку из жиров или протеинов.

Вопрос о том, как развивались вирусы и насколько давно они существуют, еще не полностью решен. Вполне возможно, что они произошли от первых молекул, способных только к размножению, то есть относятся к самым древним формам жизни. Но в большинстве учебников приводится и другая теория: что вирус – это последовательность генов, которая в процессе наследственной передачи признаков отделяется и дальше развивается самостоятельно, как паразит. В биологии такие вирусы называют «ворами-карманниками».

Вирусы атакуют чужие клетки и проникают в них вместе со всем своим генетическим материалом, используя клетки как своего рода инкубаторы или фабрики для размножения. Некоторые из вирусов ведут эту игру так агрессивно, что атакованные клетки погибают. Вирусы вынуждают захваченные клетки производить свои копии до тех пор, пока «пленники» не выгорят и не умрут.

Примером служит вирус Эбола, который атакует не только клетки организма, но и лимфоузлы и защитные клетки иммунной системы. Большинство жертв этого вируса быстро умирает. С точки зрения опасных вирусов человек является для них неудачным носителем, так как недостаточно долго живет, чтобы передать вирус другим. Как следствие, вспышки лихорадки Эбола чаще всего быстро заканчивались. Но почему в 2014 г. все было иначе, то есть заболевание длилось дольше, еще не выяснено; возможно, мы столкнулись с более «мягкой» разновидностью вируса, которая не убивала сразу.

Очень немногие из вирусов используют тактику «выжженной земли», поскольку таким образом они бы разрушали собственное жизненное пространство, что могло завести их в эволюционный тупик. Дело в том, что наиболее опасные вирусы вызывают особенно сильную защитную реакцию организма-носителя. Иммунная система при таких террористических атаках тоже не миндальничает, а преследует каждого интервента беспощадно.

Вот почему большинство вирусов демонстрирует куда менее радикальный стиль жизни. Например, такие серьезные создания, как вирусы некоторых форм гепатита или папилломы человека предпочитают хронические формы инфекций. Они приносят меньше острых осложнений, довольно легко переносятся, поэтому не воспринимаются иммунной системой как нечто серьезное и даже подкармливаются ею.

Особенно хитро ведут себя риновирусы – возбудители насморка. Они распространяются в слизистой оболочке носа от клетки к клетке. Носоглотка реагирует и выделяет большое количество слизистого секрета. Из носа течет, вместе со слизью из него вытекают новые вирусы, чтобы найти новых носителей и заразить их насморком.

Таким образом, вирусы используют иммунную систему в качестве помощника их собственному размножению.

Вирусы и иммунная система фактически имеют общее прошлое, восходящее к древности, к началу жизни на Земле. Любая реакция вызывает ответную реакцию. Понятно, что ни одно живое существо не могло быть жизнеспособным, оставаясь «фабрикой» для вирусов, то есть влияние вирусов на любой организм с самого начала было ограничено. Для выполнения этой задачи уже первые живые существа имели примитивную систему защиты, которая под натиском вирусов, а позднее – бактерий и других воздействий постоянно развивалась и совершенствовалась. Сегодняшние высокоорганизованные механизмы иммунной системы были бы немыслимы без длительной адаптации и вирусов как спарринг-партнеров.

Существуют тысячи видов вирусов, следы которых передаются нам по наследству. Они спят в нас в виде генетической информации, и никто не знает, проснутся ли они когда-нибудь. Большинство из них никогда не активизируется. Скорее всего, можно говорить о генетических реликтах, существовавших задолго до возникновения человека.

При расшифровке человеческого генома подобные атавизмы рассматривались как генетический запас. Проводившиеся в недавнем прошлом исследования показали, что наследуемые вирусы могут иногда все-таки просыпаться и осуществлять полезную для организма деятельность.

В наследственном аппарате овец, к примеру, найдены 27 копий ретро-вирусов, которые схожи с вирусами, вызывающими у животных тяжелые заболевания легких. В Шотландии было проведено исследование, показавшее, что некоторые из найденных спящих вирусов имеют определенную возможность активизироваться. Эти «сони» могут потрудиться именно в тех случаях, когда инфекция появляется у их диких собратьев. «Они способны блокировать репродуктивный цикл проникших вирусов сразу во многих местах», – поясняет Массимо Пальмарини, руководитель группы исследователей в университете Глазго, которая открыла этот механизм. «Очевидно, в ходе эволюции они активно отбирались таким образом, чтобы защитить овец в случае необходимости».

Однако, судя по всему, это не единственная функция, возложенная на вирусы. Дальнейшие опыты показали, что овцы, у которых наследуемые вирусы были уничтожены, не могли зачать эмбрион в матке. Очевидно, гены определенных вирусов управляли контактом между организмом матери и плодом. В то же время известно, что это относится не только к овцам, а ко всем млекопитающим. Имеющий вирусное происхождение ген совершенно необходим для образования плаценты.