Книга 10% HUMAN. Как микробы управляют людьми - Аланна Коллен

В западном мире даже естественные роды происходят в почти стерильной обстановке. В отличие от родов в большей части Африки, Азии и Южной Америки, часто происходящих дома, роды в Европе, Северной Америке и Австралазии обычно превращаются в некую медицинскую процедуру, в которой микробам места нет. Кровати, руки и инструменты – все это обрабатывают антибактериальным мылом и протирают спиртовыми салфетками, прежде чем прикоснуться к роженице или новорожденному. Почти половине американских рожениц ставят антибактериальную клизму, чтобы детям не передались вредные бактерии вроде стрептококков группы B. Более того, все американские новорожденные получают дозу антибиотика сразу после рождения – на тот случай, если у матери гонорея (в редких случаях это заболевание может привести к глазной инфекции у ребенка). Игнац Земмельвайс был бы очень доволен, если бы увидел, как основательно и эффективно принимаются антисептические меры, за которые он ратовал; и можно не сомневаться, что многие тысячи матерей и младенцев остаются живы именно благодаря такой гигиене. Однако это отличается от того, чего «ожидают» человеческий геном и микробиом. И именно это отличие и его последствия должны определять наши шаги в усовершенствовании врачебной заботы о роженицах и новорожденных.

Речь не идет о том, что женщины должны в одиночку бороться с существующей тенденцией или чувствовать свою вину. Нужно менять не сознание тех женщин, которые сами идут на плановое кесарево сечение (их относительно немного), а всю систему родовспоможения и связанных с ней медикаментозных методов. Сегодня уже существует множество инициативных групп, которые помогают уменьшать количество кесаревых сечений по всему миру, причем большинство занимаются просвещением, рассказывая о возможных рисках и о напрасном расходовании ценных ресурсов на необоснованные хирургические процедуры. Этому должно сопутствовать четкое понимание и преимуществ, и рисков кесарева сечения для здоровья новорожденных – как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.

После того как промелькнут первые мгновения жизни – а вместе с ними исчезнут и первые микробы, с которыми произошла встреча, – семенам будущей микрофлоры младенца предстоит пройти большой путь к зрелости. Что именно вырастет дальше, зависит от того, какой уход получат эти семена в первые дни, недели и месяцы детской жизни.

В 1983 году профессор Дженни Брэнд-Миллер стала матерью. Уже через несколько дней ей пришлось погрузиться в изучение детских колик. Ее новорожденный сын безутешно плакал, хотя был, по-видимому, абсолютно здоров. Ранее Брэнд-Миллер и ее муж участвовали в исследованиях непереносимости лактозы – неспособности некоторых людей переваривать молочный сахар (лактозу) при помощи фермента лактазы. Теперь они задумались: а вдруг причиной колик стала как раз такая непереносимость? Муж Брэнд-Миллер решил найти ответ на этот вопрос в своей диссертации и провел испытание капель с ферментами лактазы для младенцев, страдавших от колик, с применением плацебо для проверки объективности опыта. Увы, особой разницы не выявилось: младенцы, получавшие лактазу, продолжали плакать ровно столько же, сколько младенцы, которым давали плацебо. Но обнаружилось одно различие – в количестве водорода, которое выдыхали младенцы с коликами и младенцы без колик.

Это определило дальнейший ход рассуждений. Избыток водорода в дыхании указывает на то, что кишечные бактерии занимаются расщеплением пищи. Однако расщеплять лактозу на глюкозу и галактозу должны ферменты, вырабатываемые самим организмом. Если бактерии выделяют водород, значит, им достается очень много еды; можно предположить, что к ним поступают какие-то другие молекулы, не подвергшиеся расщеплению в тонкой кишке. Брэнд-Миллер знала, что немалую часть грудного молока составляет набор веществ, которые называются олигосахаридами. Эти молекулы считались бесполезными, так как в человеческом организме нет ферментов для их расщепления. И тут ее с мужем посетила догадка: а что, если эти олигосахариды должны кормить не самого младенца, а его кишечных бактерий?

Олигосахариды – это углеводы, состоящие из коротких цепочек простых сахаров (олиго– в переводе с греческого значит «мало», «немного»). В женском грудном молоке их содержится огромное количество – в сумме около 130 различных видов. Их там гораздо больше, чем в молоке любого другого биологического вида: например, в коровьем молоке присутствует всего несколько видов олигосахаридов. В пище взрослых людей нет ничего, что содержало бы такие молекулы. Однако они вырабатываются в грудных железах беременных и кормящих женщин. Здесь, очевидно, и стоит искать ответ на вопрос об их предназначении: если железы производят какое-то вещество, значит, оно служит каким-то целям?

Чтобы проверить гипотезу, Брэнд-Миллер и ее муж провели эксперимент. Они измерили количество водорода, выдыхаемое младенцами: сначала после того, как им давали с водой глюкозу, а потом – после того, как к воде добавлялись очищенные олигосахариды. После глюкозы водорода не становилось больше: это указывало на то, что она усваивалась в тонком кишечнике, а не расщеплялась кишечными бактериями. А вот после смеси с олигосахаридами уровень водорода значительно увеличился: значит, эти вещества «проскакивали» через тонкую кишку и кормили не самого младенца, а его кишечную микрофлору.

Сейчас уже известно, что олигосахариды выступают важным инструментом, заставляющим полезные виды микробов «прорастать из семян» зачаточной кишечной микрофлоры младенца. У младенцев, находящихся на грудном вскармливании, преобладают лактобациллы и бифидобактерии. В отличие от человеческого организма бифидобактерии производят ферменты, которые способны расщеплять исключительно олигосахариды. При этом продуктами их жизнедеятельности становятся чрезвычайно важные короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) – масляная кислота (бутират), уксусная (ацетат), а также особенно ценная для младенцев молочная кислота (лактат). Все они питают клетки толстой кишки и играют чрезвычайно важную роль в развитии иммунной системы ребенка. Проще говоря, олигосахариды из грудного молока нужны младенцам для того же, для чего взрослым людям нужны волокна из растительной пищи.

Однако олигосахариды, содержащиеся в грудном молоке, не только служат пищей для бактерий. В первые дни и недели жизни младенца его кишечная микрофлора крайне проста и крайне неустойчива. Численность колоний разных штаммов бактерий то повышается, то снижается. Это делает микробное сообщество уязвимым при возникновении опасности. Достаточно одного-единственного патогенного штамма – например, Streptococcus pneumonia, – чтобы посеять смуту в рядах полезных видов и истребить множество штаммов. В таких случаях олигосахариды помогают очистить территорию от противника. Прежде чем вредоносная бактерия причинит какой-либо ущерб, она должна пристать к стенке кишечника при помощи специальных пилей (или фимбрий), имеющихся на поверхности любой бактерии. К этим пилям и прикрепляются олигосахариды, лишая патогенные виды способности закрепиться в кишечнике ребенка. Известно, что среди общего числа видов (около 130) десятки «специализируются» на нейтрализации конкретных патогенов: они подходят к их пилям с такой же точностью, с какой ключ подходит к своему замку.

С течением времени состав грудного молока меняется в соответствии с потребностями растущего младенца. Сразу после рождения из материнской груди выделяется еще не настоящее молоко, а густое молозиво – концентрированная смесь иммунных клеток, антител и множество олигосахаридов (примерно четыре чайные ложки на каждый литр). По мере того как младенческая микрофлора стабилизируется, содержание олигосахаридов в молоке снижается. Когда ребенку исполняется четыре месяца, их доля составляет уже менее трех чайных ложек на литр молока, а к первому дню рождения малыша их будет меньше одной чайной ложки.