Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

Подобно малым правительствам, иммунная система человека состоит из большого числа подразделений, когда одни отдают команды, а другие их выполняют. За их согласованную работу отвечает система управления, которая порой дает сбои. В случае хронических воспалительных заболеваний возможны два варианта развития событий. Первый, насколько мы понимаем, состоит в том, что, если вещество (антиген), будь то белок пылевого клеща или смертельный патоген, обнаруживается иммунными клетками на коже, в кишечнике или в легких, это вызывает цепь сигналов, определяющих, атаковать ли антиген немедленно (с помощью белых кровяных клеток, таких как эозинофилы) или в будущем. Если решено начать атаку, то от одного типа клеток к другим направляется целый каскад сигналов, поднимающих «по тревоге» армию различных лейкоцитов, а также (хотя и не во всех случаях) запускающих производство специфических иммуноглобулиновых E (IgE) антител. Эти антитела способны запоминать антиген и в случае, если он объявится снова, смогут заблокировать его. Суть в том, что иммунная система обнаруживает антигены и принимает решения о борьбе с ними. Если все делается правильно, то она оперативно отвечает на угрозы. Если происходит сбой, то иммунные клетки набрасываются на ложные цели, и так развиваются аллергии, астма и другие хронические заболевания. Второй вариант действий направлен на сбалансирование иммунного ответа, чтобы не допустить образования излишка лейкоцитов, таких как эозинофилы, и в то же время предотвратить реакцию антител IgE на какой-либо обнаруженный антиген. Это совершенно особый механизм, в котором задействованы специфические клетки-рецепторы, особые регуляторные соединения и сигнальные молекулы. Он поддерживает мир и спокойствие, блокируя иммунные атаки, поскольку реальная нужда в них случается редко. Большинство антигенов неопасны, особенно те, что встречаются часто и связаны с обычным воздействием внешнего мира или с микробами, живущими на коже, в легких или кишечнике; задача второго механизма состоит в том, чтобы постоянно напоминать организму об этом. Стрэчан и его единомышленники полагали, что этот умиротворяющий механизм, «здравый смысл» нашей иммунной системы, дает сбои, потому что в повседневной жизни получает недостаточно внешних стимулов. Но они не могли объяснить, чего же именно не достает детям, растущим в «сверхчистой» городской среде, какие воздействия необходимы для нормальной регуляции иммунной системы. Хански, Хаахтела и фон Хертцен предположили, что нужен постоянный и полноценный контакт с разнообразными формами жизни, как в домашней обстановке, так и вне дома. Если этого нет, то иммунная система начинает вырабатывать IgE антитела в ответ на совершенно безобидные антигены, такие как продукты жизнедеятельности пылевых клещей, тараканов-прусаков, на грибы и даже на клетки собственного организма. Итак, если дети лишены полноценного контакта с «дикими» видами, регуляторный механизм их иммунной системы не может полноценно работать. Так возникают аллергии и астма, не говоря уже о многих других проблемах. В этом и состояла новая захватывающая гипотеза, которую, впрочем, еще только предстояло проверить на практике.

Недолго думая, ученые решили осуществить такую проверку прямо в Финляндии. Современная Финляндия после окончания Второй мировой войны, по сути, переживала своего рода естественный эксперимент. Частота хронических заболеваний среди финнов возросла повсеместно, за исключением российской части Карелии, региона, бывшего когда-то частью Финляндии. До Второй мировой войны Карелия, находившаяся на границе между Финляндией и Россией, входила в состав Финляндии. После войны граница разделила регион, и в результате образовались русские карелы и финские карелы, люди с общими корнями, но с разным будущим.

В современной российской Карелии ожидаемая продолжительность жизни сравнительно невелика из-за автокатастроф, алкоголизма, курения и всевозможных комбинаций этих факторов. В финской части Карелии эти причины смертности распространены гораздо меньше. Можно сказать, что карелам, живущим в России, повезло меньше, чем их собратьям по ту стороны границы. Однако жители финской Карелии подвержены хроническим заболеваниям, а их сородичи в России — нет. В Финляндии частота таких заболеваний, как астма, сенная лихорадка, экзема и ринит, была и остается в 3–10 раз выше, чем в России. Например, сенная лихорадка и аллергия на арахис вообще не встречаются в российской Карелии [76]. Финская же Карелия давно стала частью того большого мира, в котором процветают хронические заболевания. В послевоенной Финляндии каждое следующее поколение страдает ими чаще, чем предыдущее, чего не наблюдается по другую сторону финско-российской границы.

Хаахтела и фон Хертцен потратили больше пяти лет, сравнивая образ жизни карелов по обе стороны границы. Эта работа получила название «проект Карелия». Они проводили интенсивные наблюдения, исследовали пробы крови на наличие в них антител IgE, связанных с различными формами аллергии. Так им удалось доказать, что две сравниваемых популяции достоверно различаются по частоте аллергических заболеваний. Что еще важнее, они убедились в том, что высокая частота заболеваний в финской Карелии вызвана недостаточным контактом с микробами внешней среды.

Образ жизни российских карелов за последние 50–100 лет не претерпел серьезных изменений. Они живут в небольших сельских домах, без кондиционеров и центрального отопления, постоянно контактируют с домашними животными, включая крупный рогатый скот, и выращивают овощи на своих огородах. Питьевую воду они берут из колодцев, вырытых возле домов, или прямо из близлежащего Ладожского озера. В российской Карелии еще сохранились обширные леса и высокое биологическое разнообразие. Финские карелы живут совсем в другой среде. В основном это жители больших и малых городов, где биоразнообразие резко снижено. По сравнению с сородичами из России большую часть времени они проводят в закрытых помещениях, в домах, надежно изолированных от окружающей среды. Это больше напоминает жизнь на борту космического корабля, чем среди полей и лесов.

Хаахтела и фон Хертцен вместе со своими студентами показали, что дети, выросшие в финской части Карелии, лишены повседневного контакта с некоторыми видами микробов, ассоциированных с растениями. Но это была лишь малая часть общей картины. После того как к работе подключился Хански, они приступили к обоснованию концепции, что сокращение естественного биологического разнообразия (будь это бабочки, растения или что угодно другое) приводит к сокращению числа видов, встречающихся в человеческом жилье, что заставляет иммунную систему вырабатывать избыточное количество эозинофилов, а в результате возникают хронические воспалительные заболевания. В статье, написанной группой ученых во главе с Леной фон Хертцен, эта идея получила название «гипотезы биоразнообразия» [77]. Теперь они могли приступить к ее проверке.