Микробиом. То, что убивает, и то, что делает нас сильнее - Игорь Олегович Стома

среды, успешно конкурируют за питательные вещества, усиливают иммунную защиту слизистых оболочек человека, таким образом подавляя «злые» микробы. Ну и, в конце концов, многие «добрые» микробы способны менять в хорошую сторону поведение «злых» микробов, вплоть до утраты последними факторов агрессии, то есть «потери оружия» (Рис. 24).

Рис. 24. Как «добрые» микробы сдерживают плохое поведение «злых» микробов в нашем организме

Далее мы приведем несколько примеров из реальной «жизни микробов» в нашем теле. Известный возбудитель пневмонии – Пневмококк (стрептококк пневмонии) подавляется в составе микробиома другими стрептококками, коринебактериями и бактерией долосигранулум. Золотистый стафилококк (тоже патобионт) сдерживается в микробиоме эпидермальным стафилококком и другим особенным стафилококком, который продуцирует природный антибиотик – лугдунин. В свою очередь, золотистый стафилококк и коринебактерия акколенс взаимно поддерживают друг друга, усиливая свой рост только в присутствии обоих видов микробов.

3.2. Микробиом как защита от инфекций

Вскоре после изобретения антибиотиков, многие врачи стали замечать, что вскоре после лечения этими новыми препаратами нередко развиваются «вторичные» инфекции, вызванные уже другими микробами. Группа ученых под руководством Марджори Бонхофф из Чикаго еще в 1960-е годы попробовала в эксперименте изучить роль антибиотиков в развитии таких «вторичных» инфекций. В отношении многих микробов известно, что для развития болезни у человека должно быть их определенное количество, то есть «доза микробов». Например, для развития такой кишечной инфекции, как сальмонеллез, нужно, чтобы с пищей или водой в кишечник человека попало нужное количество этих микробов (Salmonella enteritidis). То есть при попадании всего нескольких микробных клеток – болезнь скорее не разовьется. В современных научных исследованиях ученые определяют, какое количество микробов должно попасть людям с пищей, чтобы у одного процента из этих людей развилась инфекция. По разным данным, «инфицирующей дозой» для развития болезни у человека является: для сальмонеллеза – 103 микробов, для брюшного тифа – 105 микробов при попадании через рот. Конечно, и в рамках одного вида микробов попадаются более активные штаммы, которые могут вызвать болезнь и в меньшем количестве, но это все равно не единичные микробные клетки. Как мы в пределах вида Homo sapiens сильно различаемся между собой по силе, выносливости и интеллекту, так и микробы одного вида могут немало различаться по характеристикам «инфекционности».

Кстати, вы знаете, почему древние греки редко пили за обедом воду, а в основном запивали пищу вином, разбавленным водой? Классическое «древнегреческое» соотношение было: 1 часть вина на 3 части воды. Употребление же «чистого» вина, без разбавления водой, в высоком обществе считалось «варварским» поведением. По некоторым данным, иногда греки разбавляли вино даже морской водой, для усиления вкуса напитка. Звучит необычно! Но у этой традиции есть еще и медицинский подтекст. Дело в том, что микробы, вызывающие опасные кишечные инфекции (холера, сальмонеллез, брюшной тиф), попадают в кишечник, проходя через желудок, в котором, как известно, есть соляная кислота. То есть pH среды желудка у людей находится в кислотном диапазоне. Однако, у разных людей этот уровень кислотности несколько различается, даже в пределах нормы. И вот как раз эта соляная кислота уничтожает значительное количество микробов, попадающих к человеку с пищей и водой. Поэтому логично, что чем более кислая среда в желудке, тем меньше шансов у болезнетворных микробов пройти дальше, в кишечник. Поэтому и доза микробов для развития инфекции должна быть приличной с учетом того, что большая часть из них не переживет прохождение кислотного барьера желудка. Так вот, разбавленное вино закисляет среду pH желудка еще больше и снижает риск заболеть кишечными инфекциями. Вряд ли древние греки понимали весь механизм этого процесса, но опытным путем пришли к тому, что те, кто запивает пищу водой чаще страдают кишечными болезнями, чем те, кто употребляет за обедом разбавленное вино. Особенно это было заметно в отношении заболевания холерой, которая в те годы уносила тысячи жизней. Кстати, позже, в XIX веке в Париже было в эксперименте доказано, что вино уничтожало возбудителя холеры, Vibrio cholerae.

А совсем недавно, в 2005 году группа ученых из Флоренции провела эксперимент. Они взяли красное вино Кьянти Классико урожая 2000 года (12,5 %, pH 3.5), белое вино Тинелло Бьянко урожая 2000-го года (11,5 %, pH 4.5), а также произвели копию «древнего» вина на основе винограда санджовезе, выращенного без пестицидов и удобрений, ферментированного без каких-либо добавок 14 дней («органическое вино», 13,3 %, pH 3.5). Далее они «промоделировали» загрязненную микробами жидкость, добавляя немного питательной среды для бактерий в стерильную воду. Затем в эту воду добавляли разные вредоносные бактерии. И после, добавляя разные виды вина, сравнивали рост бактерий. Эффект подавления бактериального роста наблюдался как в случае «древнего» вина, так и при использовании современных вин. Каков же механизм подавления? Исследователи считают, что это даже не столько эффект закисления желудочной среды, сколько эффект этилацетата (эфира уксусной кислоты), содержащегося в винах. Это вещество (уксусную кислоту) продуцируют определенные микробы, участвующие в процессе натурального брожения винограда, и при резком превышении уровней этой продукции вино «закисает». Конечно, для подавления роста бактерий в «загрязненной» воде с помощью вина, эти жидкости желательно смешивать не сразу перед употреблением, а заранее. И греки, кстати, так и делали, смешивая вино с водой утром, охлаждая напиток в течение дня и употребляя его только вечером, на «симпозиумах»[6].

Вернемся к экспериментам Марджори Бонхофф в 1960-ые годы. Одной группе лабораторных мышей однократно вводили высокую дозу антибиотика стрептомицина, вторая группа (контрольная) ничего не получала. Далее обе группы животных через рот получали микробы, вызывающие сальмонеллез (Salmonella enteritidis). Так вот, в контрольной группе (без антибиотиков) для того, чтобы вызвать болезнь, нужно было около 106 микробов, а тем, кто до этого получил стрептомицин, для развития болезни было достаточно уже меньше 10 микробных клеток. Похожая ситуация наблюдалась в экспериментах и с другим антибиотиком, пенициллином. Получается, что высокая доза антибиотиков уничтожает естественную защиту от внешних вредоносных микробов!

Итак, мы давно знаем, что наши собственные микробы, живущие в кишечнике, в полости носа, в половых путях, на коже, способны защитить нас от опасных возбудителей болезни извне. Как же это происходит?

Во-первых, множество наших микробов находится на слизистых оболочках у нас во рту, носу, кишечнике и в половых путях. Там они помогают сохранять толщину и непроницаемость этих слизистых для внешних микробов. В экспериментах на животных было установлено, что в случае повреждения «родного» микробиома антибиотиками толщина слизистой оболочки кишечника тоже становится меньше. Во-вторых, наши собственные микробы помогают трансформировать особые вещества – желчные кислоты. Эти желчные кислоты производятся у нас в печени, а затем попадают в кишечник, где наши микробы их превращают во