Аланна Коллен - 10% Human. Как микробы управляют людьми

Реакция носила ярко выраженный характер, и ее сходство с поведением аутистов было просто поразительным: можете убедиться в этом сами, посмотрев видеоролики в интернете. Предпочтение предметов живым существам, повторяющиеся действия, тики, гиперактивность, — все эти характерные признаки аутизма ярко проявлялись, пока пропионат активно воздействовал на мозг. Через полчаса после того, как эффект введенного вещества «выветрился», крысы «одумались» и стали вести себя как обычно. Животные, получившие инъекцию физиологического раствора в качестве плацебо, не показали ни малейшего изменения в поведении. Вместе с тем даже впрыскивание пропионата под кожу или скармливание его крысам оказывало аналогичное воздействие.

Итак, мозг этих крыс оказывался под сильнейшим влиянием крошечной молекулы, которая заставляла животных вести себя ненормально. Быть может, пропионат наносил крысиным мозгам такой же ущерб, какой испытывает и мозг людей, страдающих аутизмом? Сравнивая крысиный мозг с мозгом умерших и подвергшихся вскрытию пациентов-аутистов, Макфейб и его сотрудники с удивлением обнаружили, что у тех и у других мозг был буквально напичкан иммунными клетками. Опять же, как и в случае с шизофренией и СДВГ, здесь наблюдалось воспаление.

Небольшое воспаление в мозгу — нормальное явление: ведь те же иммунные клетки, которые поглощают патогены, разрушают и ненужные синапсы. Обучение — сложный процесс, требующий тонкого равновесия между запоминанием и забыванием. Способность улавливать взаимосвязи и замечать закономерности — признак развитого интеллекта, однако если эти процессы приобретают гипертрофированный характер, это значит, что с человеком что-то не так. Когда Макфейб помещал крыс, получивших дозу пропионатов, в лабиринт, выяснялось, что они без труда запоминают дорогу. Но потом они уже не могли забыть ее: если маршрут изменялся, крысы упорно цеплялись за первоначальный маршрут, который глубоко отпечатался у них в памяти, и бились головой о новые стенки, преграждавшие им путь.

Это очень напоминает характерную для аутистов любовь к рутинным действиям и порой аномально цепкую память. Фло и Кей Лайман, о которых снято несколько документальных фильмов, прославились тем, что они — единственные в мире однояйцевые близнецы и одновременно аутисты-саванты. Эти женщины, которые испытывают большие сложности с социальным взаимодействием и практически неспособны заботиться о себе в быту, обладают феноменальной памятью. Они обе могут моментально вспомнить каждый день прожитой жизни: например, какая тогда стояла погода, что они ели, в каком костюме появился их любимый телеведущий. Они помнят имена авторов и исполнителей всех песен, когда-либо исполнявшихся по телевизору, помнят точные даты их записи. Все эти факты раз и навсегда врезались им в память — как будто синапсы, отвечающие за сохранение этой информации, не подлежали уничтожению. Зато другие сведения — например о том, как приготовить еду, — в их головах никак не удерживались.

Лео Каннер, описывая аутизм, тоже обратил внимание на этот феномен. Дети, которых он наблюдал, казалось, не могли изменить ни единого слова в тех определениях, которые они однажды усвоили. Но что больше всего настораживало, многие из этих детей называли себя словом «ты». Родители, спрашивая у ребенка: «Ты хочешь пойти поиграть?» и «Ты хочешь позавтракать?», невольно внушили ему, что его зовут «ты». И память упорно отказывалась проявлять гибкость. Одна девочка из группы, наблюдавшейся Каннером, называла своих родителей словом «я», а себя — «ты».

Деррик Макфейб обнаружил, что у получивших дозу пропионата крыс, которые никак не могли забыть первый выученный маршрут выхода из лабиринта, в мозгу наблюдалось повышенное количество веществ, отвечающих за запоминание. Хотя это может показаться сомнительным, Макфейб видит здесь эволюционную целесообразность. Если бактерии способны вырабатывать вещество, которое заставляет мозг запоминать происходящее, значит, они могут «позаботиться» о том, чтобы их хозяин — то есть приютивший их организм человека — запоминал место, где можно найти еду, позволяющую им, бактериям, воспроизводиться. Ученый предположил, что при аутизме «чрезмерная активизация этих проводящих путей приводит к аномальному «неумению» забывать, вызывает навязчивое поведение, интерес к специфическим видам еды, зацикленность памяти на чем-то одном в ущерб всему остальному». Действительно, микрофлора, по-видимому, играет важную роль в нормальных процессах запоминания. Безмикробные мыши, помещенные в лабиринт, не могут найти из него выход из-за дефицита рабочей памяти — то есть способности удерживать в уме информацию о том, какие ходы они уже проверили, а какие — нет. Если Макфейб прав, то простые изменения в составе микрофлоры могут создавать и поддерживать в растущем организме избыток пропионовой кислоты, а это, в свой черед, изменит способность мозга образовывать новые и разрушать старые синапсы, пока ребенок развивается.

Но каким образом пропионаты и другие вещества, которые в больших количествах способны приносить вред, попадают из кишечника в мозг? Практически одновременно с Дерриком Макфейбом изучением этого вопроса занимается британский микробиолог доктор Эмма Аллен-Веркоу, которая работает в Гуэлфском университете в Канаде. Однажды, обедая с Сидни Файнголдом, она услышала от него гипотезу, согласно которой причину аутизма следует искать в кишечнике. Как и Макфейб, Аллен-Веркоу предполагает, что определенное сочетание микробов в детском кишечнике способно вырабатывать вещества, которые вмешиваются в нормальную работу мозга, выводят из строя иммунную систему и искажают воспроизведение информации, записанной в генах.

Отказавшись от поиска какого-то одного вида, виновного в нарушениях, Аллен-Веркоу подходит к проблеме глобально: она рассматривает всю микрофлору как единую экосистему, вроде тропических джунглей. Если выловить в джунглях какое-то одно животное, посадить его в клетку и изучать его поведение, это едва ли позволит составить представление о том, что такое джунгли. То же можно сказать и о микробах, на поведение которых сильно влияет присутствие других микробов и производимых ими веществ. Поэтому, отказавшись от идеи изучать каждый вид в отдельности, Аллен-Веркоу воссоздала для микрофлоры целый «дом», заселенный привычными жильцами в полном составе, — только за пределами человеческого кишечника. Этот искусственный «дом» для микробов, который представляет собой зловонное булькающее скопление трубок и колбочек, получил название Робокишечник (Robogut).

Работая с Робокишечником, Аллен-Веркоу, можно сказать, прошла полный круг: она начала исследование в те времена, когда единственным способом изучать бактерии было их культивирование в лаборатории, пережила революцию после секвенирования ДНК — и вернулась к культивированию. Она не согласна с мнением, что кишечных микробов невозможно разводить в лабораторных условиях: «Это полная ерунда. Просто нужно качественное оборудование, запас терпения, а еще хороший, зоркий глаз. Сейчас у нас в холодильнике хранятся целые банки этих “некультивируемых” видов».