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

Конечно, пока все это – лишь фантазии, и все же можно вспомнить дискуссии о «селекционном» ребенке, которые велись в 1990-е годы. Как только мы основательно разберемся в колесиках и винтиках микробных генов и будет точно знать, как именно они взаимодействуют с нашими собственными генами, вопрос о том, какой материал будут получать реципиенты фекальных трансплантатов, наверняка потребует более пристального внимания. Пока мы довольствуемся представлением о том, что если какая-то кишечная микрофлора хороша для одного человека, то она подойдет и другому. Но изучение сил, которые формируют наши персональные колонии, – а к числу этих сил относятся и генетическая наследственность, и рацион, и взаимодействие с другими людьми, и путешествия, и наше прошлое, и многое другое, – продолжается, так что можно не сомневаться, что со временем мы найдем более дифференцированный подход к отбору донорских микробов.

Восстановление здоровой микрофлоры – цель сама по себе прекрасная, но возникает вопрос: а что такое здоровая микрофлора? Как выяснили Александр Хоруц, Эмма Аллен-Веркоу и Марк Смит с коллегами по «Открытому Биому», найти американца, чье состояние здоровья позволит признать его пригодным донором экскрементов, очень трудно: более 90 % добровольцев приходилось отклонять из-за того, что здоровье кандидатов не отвечало требуемым критериям. Если задуматься о том, что все эти люди вызвались стать донорами, так как сами считали себя совершенно здоровыми, то станет понятно: истинная доля жителей Запада, чья микрофлора пригодна для трансплантации, вероятно, вообще близка к нулю. А чем, интересно, искалеченная антибиотиками, изрешеченная жиром и сахаром и изголодавшаяся по волокнам «западная» микрофлора отличается от неиспорченной микрофлоры людей, живущих в первозданных условиях доиндустриальной среды?

Неудивительно, что эти микробные сообщества существенно различаются. Международная группа ученых во главе с авторитетным исследователем микробиома Джеффри Гордоном из Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури, собрала образцы кала более чем 200 человек, живущих в двух сельских общинах, где по сей день господствуют доиндустриальная традиционная культура и соответствующий образ жизни. В первую группу вошли жители двух автохтонных америндских деревень в Венесуэле, в долине Амазонки, где основу рациона, богатого клетчаткой и бедного жирами и белками, составляют зерно и маниок. Вторую группу, в рационе которой тоже преобладают зерно и овощи, составили четыре сельские общины из Малави – страны на юго-востоке Африки. Команда Гордона секвенировала ДНК фекальных микробов каждого из этих людей, а затем сравнила обнаруженные микробные группы с микрофлорой 300 человек, живущих в США.

График, на котором была отражена степень сходства микрофлоры трех разных народов, ясно показал, какая пропасть отделяет образцы, взятые в США, от состава микробов жителей других регионов. Зато между кишечными колониями америндов и малавийцев имелись частичные совпадения, и различия в их микрофлоре были незначительными. Две группы людей разделяло расстояние в 7000 миль – а между тем их микробиомы обнаруживали гораздо больше сходства друг с другом, чем каждый из них – с микробиомом жителей США. Причем микрофлора американцев не только разительно отличалась от них по составу, но и обнаруживала заметно меньшее разнообразие. Если у америндов в среднем имелось более 1600 различных штаммов микробов, а у малавийцев их число превышало 1400, то у американцев насчитывалось менее 1200 штаммов.

Трудно удержаться от предположения, что аномалию в данном случае представляет собой микрофлора жителей США. Взглянув на разнящиеся бактериальные группы и на функции, которые они выполняют, мы сможем точнее судить о том, действительно ли «западная» микрофлора является ущербной, или она просто другая. Ученые обнаружили, что по уровню содержания 92 видов можно особенно легко определить, откуда взят образец микрофлоры – из кишечника гражданина США или нет. Из них 23 вида принадлежали к одному роду – Prevotella. Наверняка вы помните превотеллу – представители этого рода очень часто встречались в кишечнике детей из Буркина-Фасо, о которых я рассказывала в шестой главе. В их микрофлоре данная группа бактерий преобладала в силу особенностей их рациона: эти дети питались по большей части зерновыми, бобовыми и овощами, чьи волокнистые растительные клетки, служащие пищей для превотеллы, позволяли этой группе доминировать в кишечной коммуне. Очевидно, что образцы микрофлоры, содержавшие 23 ключевых вида превотеллы, принадлежали отнюдь не жителям США.

Ученые попытались выяснить, какова наибольшая разница между ферментами в американских и неамериканских образцах кала. Ферменты (или энзимы) – это «рабочие пчелы» молекулярного мира, и у каждого из них своя работа: например, один расщепляет белки, другой синтезирует витамины. 52 фермента, выделяемые кишечными микробами из американских и неамериканских образцов, обнаруживали четкую принадлежность к той или иной группе населения. Сейчас я задам вам простой вопрос. Одна группа этих ферментов отвечает за синтез витаминов из бедной витаминами пищи. Как вы думаете, у кого таких ферментов оказалось больше – у американцев или у представителей двух других групп? Я вначале решила, что в американских образцах таких ферментов наверняка меньше, так как жители Запада имеют доступ к питательной и богатой витаминами пище, и вряд ли кто-то сможет опередить их по этой части. Но я ошиблась. В действительности в американских микробиомах содержалось больше генов, отвечавших за синтезирующие витамины ферменты. А еще в них вырабатывалось больше ферментов, способных расщеплять фармацевтические лекарственные препараты, тяжелый металл ртуть и соли желчных кислот, выделяемые при переваривании жирной пищи.

По сути, различия в микробиоме жителей США и жителей доиндустриальных деревень отражали различия между хищными и травоядными млекопитающими. Если кишечные микробы американцев являлись специалистами по расщеплению белков, сахаров и заменителей сахара, то кишечные микробы америндов и малавийцев были способны расщеплять крахмалы, которые содержатся в растениях. Вот, пожалуй, повод для размышления тем, кто подумывает о так называемой палеодиете.

Возвращение микробов – новая и пока неопределенная область медицины. Каким бы ни был медицинский потенциал пробиотиков, пребиотиков, фекальных трансплантатов и других препаратов для восстановления микробной экосистемы, по-прежнему верна мудрость: болезнь легче предотвратить, чем вылечить. Наш биологический вид за считаные десятилетия растерял то исходное микробное разнообразие, которым наделила нас эволюция. Если бы кое-где в нетронутых и неиспорченных уголках мира еще не сохранялись, подобно оазисам, традиционные общества, живущие без антибиотиков и без фастфуда, мы бы, пожалуй, вообще не знали, какой изначально была человеческая кишечная микрофлора. И теперь все в наших руках: от тех из нас, чья внутренняя экосистема уже отражает утрату биоразнообразия на планете Земля, зависит, можно ли обратить этот процесс вспять. А сделать это необходимо ради наших детей и внуков.

Заключение

Здоровье XXI века

В 1917 году король Великобритании Георг V разослал телеграммы семерым мужчинам и семнадцати женщинам, выказав им свое почтение и поздравив их со столетием. Так зародилась традиция, которая жива и поныне, – только теперь царствующая внучка короля Георга рассылает юбилярам уже не телеграммы, а поздравительные открытки. Но сейчас работы у королевского двора изрядно прибавилось: королеве Елизавете II приходится ежедневно подписывать больше поздравлений со столетием, чем ее дед подписывал ежегодно. Сегодняшние столетние юбиляры были еще детьми, когда король Георг рассылал первые поздравления, однако за время жизни этих уже весьма пожилых людей число британских подданных, ежегодно переступающих почтенный возрастной порог, выросло от двузначных чисел до примерно 10 000 человек.