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

Вскоре Шайнфилд снова отправился в путь. Айхенвальд не имел времени разъезжать по больницам, а у его коллеги, начинающего доцента, оно было. Он поехал в Техас, чтобы повторить там аналогичный эксперимент. Полученные результаты оказались не только похожими, но даже еще более обещающими. Только 4,3 % младенцев, инокулированных штаммом 502А, впоследствии были инфицированы 80/81. И напротив, в группе из 143 маленьких пациентов, у которых не был посеян этот штамм, в 39,1 % случаев заболел или сам ребенок, или кто-то из его близких родственников. Как и в Цинциннати, результаты такого «садоводства» были налицо. Позднее Айхенвальд и Шайнфилд повторили свой опыт в Джорджии (и описали его в статье под названием «Эпидемия в штате Джорджия») и в Луизиане («Луизианская эпидемия») [300].

Казалось, «засеивание» организма для самообороны беспроигрышно. Штамм 502А был эффективной и безвредной защитой от самого опасного патогена, встречавшегося в больницах. Но этого было недостаточно. Айхенвальд и Шайнфилд решили попробовать кое-что еще. И тут был риск потерпеть неудачу. Они заметили, что после процедур, проведенных Шайнфилдом в Цинциннати и Техасе, штамм 80/81 на некоторое время полностью исчезал из неонатальных отделений. Они решили проверить, удастся ли применить такое вмешательство, чтобы полностью искоренить 80/81 в медицинских учреждениях.

Шайнфилд переезжал из больницы в больницу, «засевая» организмы новорожденных Staphylococcus aureus 502A. Он больше не выделял контрольную группу, он просто пытался лечить всех детей, а, точнее, предотвращать риск, что первыми в их организме обоснуются возбудители инфекций. Результаты были поразительны. К 1971 г. бактерии 502А были успешно заселены в организмы 4000 новорожденных из разных штатов США. Это не только уменьшило загрязненность больниц штаммом 80/81, но в некоторых из них персоналу удалось полностью от него избавиться. Все получилось. Основываясь на этих результатах, Хайнц Айхенвальд пришел к заключению, что «в ситуации тяжелой стафилококковой эпидемии использование 502А представляет самый быстрый, безопасный и эффективный метод прекращения эпидемии. Я полагаю, что собранные нами данные, полученные на нескольких тысячах младенцев, указывают на полную надежность этой процедуры» [301]. Со временем выяснится, как именно «высаженный» в организме полезный штамм стафилококка справляется с патогенами, подобными 80/81. Бактерии штамма 502А выделяют белки, предотвращающие образование биопленок патогенами; можно сказать, что они мешают им строить себе жилище. К тому же они производят бактериоцины, токсичные для других микробов. Штамм 502А использует это химическое оружие, чтобы другие виды не могли заселить то место, где он уже успел обосноваться [302]. Наконец, 502А может (попутно) подстегивать иммунную систему хозяина таким образом, что проникновение других видов бактерий становится маловероятным [303].

Появление этой работы вызвало ажиотаж. Казалось, этот подход скоро распространится по всему миру, что его станут использовать и в домашних условиях, обрабатывая людей и поверхности. Врачи даже начали применять штамм 502А для лечения взрослых людей, зараженных золотистым стафилококком. Правда, в этом случае процедура была посложнее. Сначала требовалось с помощью антибиотиков убить патогены в носовой полости (по принципу уничтожения сорняков перед посевом) и только потом можно было инокулировать 502А, как это делалось у новорожденных. В 80 % случаев это срабатывало. Так Шайнфилд и Айхенвальд с коллегами придумали совершенно новый подход к медицине. Более того, идея интерференции имела далеко идущие последствия, выходящие за пределы формирования бактерии всего одного вида на коже новорожденных.

В 1958 г. британский эколог Чарльз Элтон выпустил книгу под названием «Экология нашествий животных и растений» (The Ecology of Invasions by Animals and Plants) {28} , в которой он среди прочего доказывал, что чем выше видовое разнообразие в поле, лесу или озере, тем меньше шансов на то, что в экосистему проникнут чужеродные виды сорняков, вредителей и патогенов [304]. Вполне в духе открытий Шайнфилда и Айхенвальда Элтон писал, что, когда животные проникают в богатые видами экосистемы, они «находят, что подходящие им для размножения места уже захвачены, что другие животные поедают нужную им пищу, занимают все пригодные убежища. Поэтому, если в такую среду вторгается пришелец, обычно его выкидывают вон». И чем больше видов находится в составе экосистемы, тем больше шансов на то, что незваного гостя «вытолкают в шею». Кроме того, Элтон указывал, что в богатых видами экосистемах с высокой вероятностью найдется хищник или паразит, способный съесть или убить новосела. В общем, Элтон полагал, что экосистемы с высоким разнообразием наиболее устойчивы к биологическим инвазиям. Прошло 60 лет; последующие исследования установили, что эта закономерность проявляется хотя и не всегда (в экологии постоянно встречаются какие-то исключения), но довольно часто. Достаточно часто для того, чтобы экологи, люди не очень склонные к преувеличениям, описывали устойчивость богатых видами экосистем к инвазиям как центральное звено «планетарной системы поддержки жизни» [305]. На участок поля, поросший золотарником, труднее проникнуть чужаку, если на нем встречается много разновидностей этого растения [306]или много видов травоядных. Гипотеза Элтона предназначалась для объяснения того, что происходит с растениями и животными, но она вполне применима и к организму человека, и к его жилищу. Это значит, что идет ли речь о коже, или о том, с чем мы сталкиваемся в повседневной жизни, интерференция должна быть эффективнее, если не один, а два или целые десятки полезных видов будут «высеяны» в бактериальном «саду». Представьте себе учеников Шайнфилда и Айхенвальда (или учеников этих учеников), занятых возделыванием «сада» из разнообразных видов или на теле вашего новорожденного, или на вашей собственной коже, или в вашей собственной спальне.

Конечно, то, что справедливо для млекопитающих и золотарника, может не работать в мире микробов. Самый красивый способ проверить правило Элтона применительно к микроорганизмам — это создать микробные сообщества, различающиеся по числу входящих в них видов. Такое разнообразие отражало бы естественные различия в составе микробного сообщества на коже у разных людей или на разных поверхностях в доме. Затем потребовалось бы внести в такие сообщества какой-нибудь чужеродный вид, чтобы узнать, будет ли он менее эффективно проникать в более разнообразные сообщества и существовать в них. При жизни Элтона, умершего в 1991 г., никто не провел подобного исследования. Но мы можем перенестись поближе к нашим дням и рассмотреть недавние исследования. Несколько лет назад в Голландии группа ученых во главе с экологом Яном Дирком ван Элсасом осуществила подобную работу. За время, прошедшее с 1960-х гг., этические стандарты в науке сильно изменились, поэтому ученые проделывали все это не на коже новорожденных, а в чашках Петри.