Дирк Бокмюль - Тайная жизнь домашних микробов: все о бактериях, грибках и вирусах

Как это может работать? Вообще-то принцип настолько прост, что он вполне может стать хорошей альтернативой как основа какого-нибудь референдума или президентских выборов. Каждая бактериальная клетка выпускает из своего нутра небольшое количество некоей субстанции, зовущейся сложным именем Acylhomoserinlacton, – хорошо, что его почти всегда сокращают до AHL. AHL служит сигнальной молекулой, состыковываясь со специальным рецептором бактериальной клетки. Это напоминает момент, когда вы вставляете ключ в замочную скважину. Но AHL-ключ не дверь открывает, а запускает образование слизистого слоя. Однако для начала строительства пары выпущенных молекул AHL не хватит, это псу под хвост. Лишь когда соберется достаточное количество бактерий, образующих AHL, концентрации этого вещества хватит на запуск производства слизистой матрицы.

Устроившись на поверхности, которая регулярно омывается водой, бактерии начинают строить вокруг себя защитную стену.

Вы можете себе это также представить в духе нашей модели ключ-замок: по комнате бегает человек с завязанными глазами и держит на вытянутой руке ключ; естественно, он все время попадает ключом куда-то не туда. Вероятность того, что он случайно все же попадет в замочную скважину, очень невелика. Но если в комнату поместить много таких людей с одинаковыми ключами, то вероятность, что кто-то из них попадет в замочную скважину, во много раз выше. Так что дверь, вероятно, отопрут тогда, когда в комнате окажется много людей с ключами. Вот так и с бактериями, только слово «ключ» надо заменить на «AHL», а «открывание двери» – на «образование слизистой капсулы».

Интересно, что бактерии посредством такой коммуникации управляют не только строительством защитной стены, но и многими другими процессами, в частности связанными с инфекциями. При инфекции бактериальная клетка высвобождает в организме своей жертвы вещества, которые позволяют ей (клетке) обосноваться в инфицированном организме и продолжать там распространяться. Засада для бактерии лишь в том, что образование этих веществ активизирует нашу иммунную защиту. Поэтому со стороны бактерий очень даже разумно повременить с применением этих субстанций до тех пор, пока вокруг не соберется больше возбудителей болезней, – с такой атакой иммунная система справиться не сможет, и тогда ее можно будет подавить.

Если вам больше нравится пример с открыванием двери, то представьте себе, что люди с ключами – это налетчики. Тоже, чем не план: всем скопом ворваться в здание и захватить охрану врасплох. Взломщика-одиночку поймать намного проще. А в сосредоточенной массе шансы выше, что кто-то из охранников не выдержит натиска и даст деру.

Итак, бактерии договариваются между собой о запуске определенных процессов. Кстати, известно, что бактерии могут разговаривать на разных языках и диалектах – ну, точно как мы в нашей жизни! – но вместо слов у них, разумеется, различные молекулы (помимо AHL существует целый ряд подобных веществ, да и другие вещества тоже используются для коммуникации). Так что понять друг друга могут, как правило, только родственные бактерии.

В том, что бактерии способны плести заговоры, есть для нас не только отрицательные стороны, но и положительные: болтливость микробов можно поставить себе на пользу, если попытаться нарушить их коммуникацию, что в настоящее время тестируется в качестве альтернативы антибиотикам.

«Понять» друг друга могут только бактерии со схожими молекулами. Из-за этого они способны устроить серьезную атаку на иммунную систему человека.

Однако мы говорили о биопленках, об этих исключительно увлекательных структурах (по крайней мере для нас, микробиологов), в форме которых микроорганизмы населяют почти все омываемые водой поверхности и с помощью которых микробные клетки создают себе собственное маленькое жизненное пространство, которое снаружи очень трудно порушить. Я уже упоминал об этом: если хотите увидеть классную биопленку, порадуйте себя как-нибудь и почистите сифон в умывальнике. Там вы найдете прекрасные, просто восхитительные слизи… И не только там; вот мой личный топ-лист, что можно сделать, чтобы без особых хлопот самому взрастить биопленку.

Инструкция по взращиванию биопленки (без клея и шурупов)

Топ-1: Купите автоматическую кофемашину.

Да, это уже не в тему ванной комнаты, но раз уж мы об этом заговорили… Если у вас есть такой автомат и вы забываете регулярно мыть поддон для сбора капель, вы наверняка уже догадались, о чем я.

Топ-2: Постирайте грязное белье.

Да, знаю, что я еще не показал вам комнату для стирки, а ведь там можно полюбоваться еще на одну, просто замечательную биопленку (даже в моем доме они есть, представляете!). Про грязное белье было сказано отнюдь не в переносном смысле, однако относилось к стиральной машине, где, ясное дело, можно найти отменные биопленки. Напомните мне, пожалуйста, чтобы я их вам продемонстрировал, когда будем в прачечной, хорошо?

Топ-3: Используйте освежители для унитаза.

Сегодня эти благоухающие штуки продаются в самых различных вариациях. Они выделяют жидкости всех цветов радуги или висят на кромке вашего унитаза пестрыми шариками. Несколько лет назад появились даже распылители ароматов – как их называют на маркетинговом жаргоне – в форме байдарочников и серфингистов, хотя лично мне ривьера унитаза представляется не самым подходящим местом для любителей водного спорта. Как бы то ни было, но считается, будто эти чудо-изобретения содействуют чистоте и приятным запахам в вашем туалете; впрочем, по меньшей мере последнее соответствует действительности, поскольку эти продукты довольно сильно напичканы ароматическими веществами. Но ни чистоты, ни санитарии эти висюльки на самом деле не несут, что бы там ни писали на упаковках.

У каждой инфекции существует свой способ попасть в организм.

Обычный освежитель состоит в основном из ароматизаторов, чтобы он расточал приятные запахи, и из тензидов, чтобы хорошо пенился. А поскольку все применяемые нынче тензиды биологически разлагаемы, то такая расточающая ароматы корзинка в унитазе выполняет примерно ту же роль, что и скворечник в палисаднике: здесь мы кормим милых крошек, только в нашем конкретном случае – бактерий, которые питаются тензидами и потому чертовски хорошо себя чувствуют между корзинкой и стенкой унитаза. Вуаля! Вот вам и биопленка, как с картинки из учебника! Некоторые из этих аппаратов-«скворечников» можно даже пополнять (во благо окружающей среде), а потом в какой-то момент возникает проблема, что висячая корзинка для унитаза потеряла внешний вид. Но немецкая домохозяйка смекалиста (как, впрочем, и домохозяин), и я встречал людей, которые на полном серьезе уверяли, что они эти корзинки моют-чистят. Кто-то щеткой для унитаза, а кто-то (честное слово!) – в посудомоечной машине. Хотя как микробиолог должен сказать, что вообще-то это совсем не плохая идея (о посудомоечной машине как альтернативе прибору для дезинфекции мы еще поговорим), но брать ее за пример, разумеется, совсем не обязательно.