Аланна Коллен - 10% Human. Как микробы управляют людьми

Разумеется, антибиотики принимают для того, чтобы изгнать из организма инфекцию, но теперь гипотеза гигиены предстает перед нами в свете взаимоотношений между антибиотиками и аллергией. Остается вопрос: почему иммунная система вдруг начинает нападать именно на безвредные аллергены, игнорируя куда более серьезную угрозу со стороны обитающих внутри нас микробов? И если распространение аллергий связано с уменьшением числа инфекций, то почему люди, перенесшие меньше инфекций, не становятся чаще жертвами аллергий?

В 1998 году профессор Агнес Вольд из Гётеборгского университета в Швеции первой предложила альтернативу гипотезе гигиены. В ту пору изучению важности микрофлоры уделяли все больше внимания, и отсутствие взаимосвязи между аллергиями и инфекциями уже начало подрывать идею Стрэчена. А вот между аллергиями и употреблением антибиотиков имелась не только корреляция, но и прямая связь. Ранее коллега Вольд, Ингегерд Адлерберт, уже сравнивала микрофлору младенцев, появившихся на свет в родильных домах Швеции и Пакистана.

У малышей, родившихся в Швеции, где уровень аллергии очень высок, обнаружилось гораздо меньшее разнообразие бактерий, чем у пакистанских младенцев. Особенно это касалось группы так называемых энтеробактерий. Разумеется, уровень гигиены в Швеции намного выше, чем в Пакистане, но следует заметить: пакистанские дети не болели никакими инфекционными заболеваниями. Просто у них внутри жило больше микробов, особенно относившихся к той группе бактерий, которые обитают в кишечнике взрослого человека, а значит, содержатся и в материнских фекалиях, и в целом в окружающей среде. Возможно, на состав и численность микробов, заселявших изначально пустой кишечник новорожденных младенцев, в значительной мере влияли акушерские методы, применяемые в Швеции, — в том числе обработка наружных половых органов роженицы дезинфицирующими средствами перед родами.

Вольд предположила, что к росту аллергий приводит именно это изменение в составе микрофлоры, а не непосредственный контакт с источниками инфекций. Она провела масштабное исследование, охватившее младенцев из Швеции, Великобритании и Италии, и проследила за изменениями их микрофлоры в течение некоторого времени. Как и ожидалось, малыши, которые росли в условиях повышенной гигиены, были колонизованы меньшим количеством видов — и опять это касалось главным образом энтеробактерий. Их место заняли представители другой группы бактерий — стафилококки, которые обычно живут не в кишечнике, а на коже. Не удалось выделить какой-то конкретный вид или даже конкретную группу микробов, которых можно было бы связать с последующим развитием аллергии у ребенка, но стало понятно, что ключевую роль играет разнообразие микробов, живущих в детском кишечнике. У детей, которые впоследствии страдали аллергиями, в кишечнике наблюдалось гораздо меньшее разнообразие микроорганизмов, чем у тех детей, которые оставались здоровыми.

Сделанная Вольд корректировка гипотезы гигиены Стрэчена обрела большую популярность среди иммунологов и микробиологов. Исследования кишечной микрофлоры человека продолжались два десятилетия, и за это время представление о механизмах, которые заставляют иммунную систему развиваться в нужном направлении и служить нашему здоровью, заметно углубилось. «Стерильная» чистота среды обитания мешает не только распространению инфекционных болезней, но и нормальной колонизации организма теми микробами, которых иногда называют «старыми друзьями». Эти старые друзья прошли с нами, шаг за шагом, весь путь эволюции, тесно общаясь со своим спутником и товарищем — нашей иммунной системой. Гипотеза гигиены переродилась в гипотезу «старых друзей»: прежняя идея повернулась к нам новой стороной. Так о чем же беседует микрофлора с человеческим телом или с организмом любого другого животного? Откуда человеческий организм узнаёт, каким микробам можно доверять, а каких нужно безжалостно уничтожать?

Иммунная система работает как армия из множества клеток разных типов, каждая из которых играет четко определенную роль в обнаружении угроз и уничтожении противника, как это бывает в вооруженных силах. Если макрофаги — это пехотинцы, которые просто поедают таящие угрозу бактерии, а В- лимфоци-ты — снайперы, обученные реагировать на конкретную цель, то Т- хелперы (например, Th1 и Th2) — это офицеры службы связи, предупреждающие другие войска о вторжении. Запуск всех этих реакций начинается с антигенов — маленьких молекул на поверхности патогена, которые и выдают в нем врага. Антигены играют роль красных флажков, которые иммунная система немедленно расценивает как сигналы опасности, причем неважно, встречалась она ранее с этим конкретным патогеном или нет. Поскольку все патогены снабжены такими «флажками», они неизбежно будут опознаны, как только проникнут в организм.

Раньше, когда иммунологи еще оперировали понятиями «свое» и «чужое», считалось, что патогены выдают свое присутствие антигенами, которые находятся на поверхности их клеток. Но ученые упускали из виду то обстоятельство, что полезные микробы имеют точно такие же флажки, которые посылают иммунной системе точно такие же сигналы, что и флажки патогенов. Эти флажки просто обозначали их как микробов, но никоим образом не сообщали организму, кто идет — друг или враг. Будет ошибкой думать, будто просвещенная иммунная система не обращает внимания на микрофлору. Все совсем не так: вероятнее всего, полезные микробы каким-то способом убедили нашу иммунную систему не гнать их, а пропустить и оставить.

Можно решить, что все иммунные клетки заняты охотой на врагов и уничтожением целей. Но в любой системе, существующей внутри организма, должно соблюдаться равновесие. Иммунная система — не исключение: провоспалительные сигналы (в атаку!) должны уравновешиваться противовоспалительными (отбой!). За противовоспалительные процессы отвечает недавно выявленный вид иммунных клеток — регуляторные Т-клетки, которые выступают в роли своего рода бригадных генералов, координируя общую иммунную реакцию. Эти клетки, обозначаемые как T regs, «успокаивают» наиболее свирепых солдат иммунного войска. Чем больше T regs, тем менее реативна иммунная система, и чем их меньше, тем агрессивнее ее реакция.

Действительно, у детей, имеющих генетическую мутацию, которая препятствует образованию регуляторных Т-клеток, развивается тяжелая болезнь — синдром Х-сцепленной иммунной дисрегуляции, полиэндокринопатии, энтеропатии (IPEX). Иммунная система теряет равновесие и начинает вырабатывать большое количество провоспалительных иммунных клеток, отчего непомерно раздуваются лимфатические узлы и селезенка. Агрессивные клетки наносят непоправимый урон внутренним органам, обычно вызывая ранний диабет, экзему, пищевые аллергии, воспалительное расстройство кишечника и трудноизлечимую диарею. Такое множество аутоиммунных и аллергических расстройств, по вине которых выходит из строя один орган за другим, приводит к ранней смерти.