Мартин Блейзер Плохие бактерии, хорошие бактерии. Как повысить иммунитет и победить хронические болезни, восстановив микрофлору

25 «…живут разные бактерии» (см. с. 30): Впервые мы провели осмотр кожи молекулярными методами в 2004 году, продемонстрировав невероятное разнообразие, но при этом – симметрию между левой и правой частью. (Z. Gao et al., “Molecular analysis of human forearm superfi cial skin bacterial biota,” Proceedings of the National Academy of Sciences 104 [2007]: 2927–32.) Затем, воспользовавшись более мощными методами, другие ученые подтвердили и расширили наблюдения, показав малозаметную разницу между левой и правой руками, а также то, что на наших компьютерных клавиатурах остаются микробные сигнатуры наших отпечатков пальцев, то есть можно легко отличить вашу клавиатуру от моей (N. Fierer et al., “Forensic identifi cation using skin bacterial communities,” Proceedings of the National Academy of Sciences 107 [2010]: 6477–81). Кроме того, они показали, что в каждом из трех основных типов кожи – сухой, влажной и маслянистой – живут свои крупные популяции (E. A. Grice et al., “Topical and temporal diversity of the human skin microbiome,” Science 324 [2009]: 1190–92), и что в большей части нашей кожи, кроме ступней, доминирует одна группа грибков (K. Findley et al., “Topographic diversity of fungal and bacterial communities in human skin,” Nature 498 [2013]: 367–70).

26 «…250 здоровых молодых людей» (см. с. 30): Крупный проект «Микробиом человека», спонсированный Национальным институтом здравоохранения, добился невероятного прогресса в фундаментальных знаниях о нашем микробном составе. В важном исследовании здоровых молодых взрослых США (из Хьюстона и Сент-Луиса) были продемонстрированы контуры человеческого микробиома. (C. Huttenhower et al., “Structure, function and diversity of the healthy human microbiome,” Nature 486 [2012]: 207–14.) У этой статьи было чуть ли не столько же авторов (в том числе я), сколько подопытных, но, с другой стороны, это был очень сложный проект национальной «большой науки», который принес большие дивиденды – и будет приносить все новые, когда ученые станут пользоваться богатыми залежами информации, собранной из образцов, взятых с шестнадцати участков тела мужчин и женщин (а также с трех участков влагалища у женщин). Благодаря этому исследованию мы, например, узнали намного больше о популяции у нас во рту: верхняя часть языка, твердого нёба и щеки больше похожи друг на друга, чем на десневую борозду.

27 «…не любят кислород» (см. с. 31): Микробный состав десневой борозды очень обширен; по плотности он не уступает толстой кишке, а разнообразие бактерий огромно. (I. Kroes et al., “Bacterial diversity within the human subgingival crevice,” Proceedings of the National Academy of Sciences 96 [1999]: 14547–52; and ibid.). Именно в этом пространстве между зубами и деснами развивается периодонтит, и мы надеемся, что лучше разобравшись в микробной популяции и ее динамике, мы сможем лучше предотвращать или лечить эту болезнь, часто приводящую к потере зубов.

28 «…даже привлекательность для комаров» (см. с. 31): N. O. Verhulst et al., “Composition of human skin microbiota affects attractiveness to malaria mosquitoes,” PLOS ONE 6 (2011): e28991.

29 «…сообщество из десятков видов» (см. с. 32): Z. Pei et al., “Bacterial biota in the human distal esophagus,” Proceedings of the National Academy of Sciences 101 (2004): 4250–55. До того, как мы опубликовали эту статью, никто не думал, что в пищеводе могут постоянно обитать бактерии – считалось, что бактерии проходят там лишь по пути изо рта в желудок.

30 «…между типами кишечных бактерий и их функциями» (см. с. 33): Мы теперь можем с помощью новых вычислительных инструментов построить семейные древа растений и животных; то же самое мы можем сделать и для бактериальных популяций, живущих в разных экологических нишах. Мы можем сравнить состав микробных популяций пресноводных прудов и океанов. (Неудивительно, что они весьма разные.) Когда подобные инструменты применяют для изучения состава кишечных микробов, например в мышах и людях, то мы видим очень заметные параллели (R. E. Ley et al., “Worlds within worlds: evolution of the vertebrate gut microbiota,” Nature Reviews Microbiology 6 [2008]: 776–88). На более высоких таксономических уровнях, начиная с типа, мы почти одинаковы, но, спускаясь по филогенетической лестнице, разница становится все больше, и наконец на уровне вида мыши уже сильно отличаются от людей. В каком-то смысле эти микробные сходства и различия отражают нашу эволюцию от общего предка к разным видам – Mus musculus и Homo sapiens – а также наше генетическое наследие. Да, даже обитающие в нас микробы снова напоминают нам, что «онтогенез повторяет филогенез» – эту концепцию эволюционной биологии я выучил еще в школе, задолго до того, как начал понимать, что же вообще такое эволюция.

31 «…результат деятельности микробов» (см. с. 33): W. R. Wikoffet al., “Metabolomics analysis reveals large effects of gut microfl ora on mammalian blood metabolites,” Proceedings of the National Academy of Sciences 106 (2009): 3698–703. Ученые сравнили безмикробных мышей (рожденных в специальных пузырях вообще без каких-либо бактерий) и обычных. Они использовали очень чувствительные химические методы сбора образцов и обнаружения, чтобы исследовать содержание крови двух групп мышей. Из почти 4200 обычных химических соединений в крови безмикробных мышей обнаружились лишь 52, чуть более 1 %; остальные 4000 – продукты бактериального метаболизма. Эти исследования доказали, что большинство химических соединений, из которых состоит кровь мышей (и, соответственно, человека), вырабатываются микробиотой и ее взаимодействием с нашими клетками.

32 «…химическая обработка и усвоение» (см. с. 34): H. J. Haiser et al., “Predicting and manipulating cardiac drug inactivation by the human gut bacterium Eggerthella lenta ,” Science341 (2013): 295–98.

33 «…в котором мало белка» (см. с. 34): В батате белка около 2 %, так что взрослому человеку нужно съедать около 2,5 кг батата в день, чтобы удовлетворить потребности в белке.

34 «…лактобациллы, по сути, отсутствуют» (см. с. 35): J. Ravel et al., “Vaginal microbiome of reproductive-age women,” Proceedings of the National Academy of Sciences 108, suppl. 1 (2011): 4680–87.

35 «…состав кишечного микробиома человека меняется не слишком сильно» (см. с. 37): J. Faith et al., “The long-term stability of the human gut microbiota,” Science 341 (2013): DOI: 10.1126/science.1237439. Изучая одних и тех же людей на протяжении долгого времени, лаборатория Джеффа Гордона показала, что, хотя в организме и есть определенная доля текучки, стабильность довольно значительна. Исследование обнаружило, что 70 % микроорганизмов, живших во взрослых людях, остались в них и через год при повторном анализе.

36 «…изменения микробной популяции оказались более значительными» (см. с. 37): Доктор Нанетт Стейнле из университета штата Мэриленд представила данные исследования сухих бобов и чечевицы на стендовых докладах Американского общества питания 23 апреля 2013 года. В других работах был заметен немедленный эффект диеты на микробиом, но общий долгосрочный состав оставался стабильным. (См. G. Wu et al., “Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes,” Science 334 [2011]: 105–8.)

37 «…но только на время, пока люди сидели на этой диете» (см. с. 37): L. A. David et al., “Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome,” Nature (2013): DOI 10.1038/nature12820.

38 «…миллионы уникальных генов» (см. с. 38): «Большая наука» в США занялась микробиомом человека; еще одна группа, изучавшая ту же тему, собралась в Европе: консорциум MetaHit. Они проделали важную работу, которая одновременно уникальна и дополняет данные «Микробиома человека». J. Qin et al. (“A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing,” Nature 464 [2010]: 59–65) показывает большую разницу в составе у разных людей. В M. Arumugan et al. (“Enterotypes of the human gut microbiome,” Nature 473 [2011]: 174–80) содержится постулат о том, что люди делятся на три большие группы в зависимости от состава их кишечного микробиома – возможно, это чем-то похоже на группы крови. Выдержит ли это типирование испытание временем и стабильны ли эти типы на протяжении жизни человека, пока неизвестно.

39 «…количество уникальных бактериальных генов в кишечнике подопытных резко отличалось» (см. с. 38): В недавней работе группы MetaHit (E. Le Chatelier et al., “Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers,” Nature [2013]: 500, 541–4) 292 человека были изучены на предмет генетического состава их кишечного микробиома и обмена веществ. Результаты явно показывают, что по количеству генов подопытные делились на две группы: примерно у трех четвертей количество оказалось большим, а у оставшейся четверти – небольшим. Средняя разница в обмене веществ у этих двух групп людей оказалась значительной. У тех, у кого генов было меньше, с большей вероятностью развивался метаболический синдром, комплекс симптомов, ассоциирующихся с ожирением, диабетом, артериосклерозом и гипертонией. Один из вопросов, который не удалось разрешить в рамках исследования: что проявилось раньше – меньшее количество генов или метаболический синдром? Но сопровождающая работа показала, что изменения диеты, улучшающие обмен веществ, повышают количество генов. (A. Cotillard et al., “Dietary intervention impact on gut microbial gene richness,” Nature 500 [2013]: 585–88.)

40 «…поразительные десять миллионов» (см. с. 39): Продемонстрировано в работе Qin et al., “A human gut microbial gene”.

41 «…незнакомое ему химическое вещество» (см. с. 39): См. I. Cho and M. J. Blaser, “The human microbiome: at the interface of health and disease,” Nature Reviews Genetics 13 (2012): 260–70, где мы подробнее обсуждаем концепцию организмов «на всякий случай».

42 «…коровы и рубцовые бактерии» (см. с. 41): Рубец – это специализированный первый отдел желудка жвачных животных, таких как коровы и овцы. Живущие в этом отделе микробы ферментируют переваренную еду, помогая носителю усвоить содержащуюся в ней энергию. Кроме того, рубец – отличный пример симбиоза; в нем отлично сосуществуют бактерии, грибки, простейшие и вирусы.

43 «…если играть по правилам» (см. с. 42): См. M. J. Blaser and D. Kirschner, “The equilibria that allow bacterial persistence in human hosts,” Nature 449 (2007): 843–49, где мы подробнее разбираем идею равновесного отношения между нами и нашими микробами.

44 «Начинается своеобразный энцефалит» (см. с. 46): Энцефалит – это воспаление мозга. Обычно это острая инфекция, вызываемая вирусом или бактерией, но также он может быть вызван другими организмами или вообще быть не инфекционным.

45 «…которые уничтожают ее [добычу] изнутри (см. с. 48): D. Quammen, Spillover: Animal Infections and the Next Human Pandemic (New York: W. W. Norton & Company, 2012).

46 «…пятьдесят человек погибло» (см. с. 48): Эпидемия началась совершенно неожиданно; многие тысячи людей съели зараженную брюссельскую капусту. Медицинское описание эпидемии опубликовано в статье U. Buchholz et al., “German outbreak of Escherichia coli O104:H4 associated with sprouts,” New England Journal of Medicine 365 (2011): 1763–70; описание характеристик штамма можно найти в C. Frank et al., “Epidemic profi le of Shiga-toxin-producing Escherichia coli O104:H4 outbreak in Germany,” New England Journal of Medicine 365 (2011): 1771–80; наконец, почему это произошло, вы узнаете в M. J. Blaser, “Deconstructing a lethal foodborne epidemic,” New England Journal of Medicine 365 (2011): 1835–36.

47 800-футовая горилла – персонаж американской шутки о праве сильного.

48 «Именно тогда расцвели эпидемические болезни» (см. с. 51): W. McNeill, Plagues and Peoples (New York: Anchor, 1977).

49 «…заражает лишь от трети до половины тех, кто раньше им не болел» (см. с. 51): О том, что произошло, когда корь попала на изолированный остров, рассказал Петер Панум в своем классическом труде «Наблюдения, сделанные во время эпидемии кори на Фарерских островах в 1846 году» (Bibliothek for Laeger , Copenhagen, 3R., 1 [1847]: 270–344). Были похожие наблюдения и в более недавнее время: например, в 40-х годах в Гренландию пришел корабль, у одного из матросов которого оказалась корь.

50 «…18 [человек умирают] в час» (см. с. 52): Данные Всемирной организации здравоохранения о смертности от кори: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs286/en/. Корь, сравнительно мягкая детская болезнь, которую переносили практически все дети в развитых странах до появления в 90-х годах эффективной вакцины, в развивающихся странах показывает совсем другую личину. Там, в обстановке недоедания, иммунодефицита и сопровождающих инфекций, корь – настоящий убийца. Каждый год от кори умирают более ста тысяч детей. Эту беду может предотвратить вакцинация. Но из-за политических, логистических и экономических проблем вакцину так еще и не удалось доставить всем, кто в ней нуждается.

51 «…популяция достигла 500 000» (см. с. 52): За десятилетия до того, как тема стала популярной, Фрэнсис Блэк одним из первых рассмотрел островную биогеографию с точки зрения распространения инфекционных болезней в людях. (See F. L. Black, “Measles endemicity in insular populations: critical community size and its evolutionary implication,” Journal of Theoretical Biology 11 [1966]: 207–11.)

52 «…вирус быстро разошелся» (см. с. 52): Панум, «Наблюдения, сделанные во время эпидемии кори».

53 «В амбарах и на мусорных кучах» (см. с. 52): M. J. Blaser, “Passover and plague,” Perspectives in Biology and Medicine 41 (1998): 243–56.

54 «…началась в Киншасе, столице Заира» (см. с. 53): Не только в XIV веке, но и в настоящее время чума по-прежнему приходит в города, где есть для нее условия. В Африке и Индии в недавние годы были случаи городской чумы. См., например, G. Butler et al., “Urban plague in Zaire,” Lancet 343 (1994): 536; подробности о продолжающейся эпидемии можно найти в статье P. Boisier et al., “Epidemiologic features of four successive annual outbreaks of bubonic plague in Mahajanga, Madagascar,” Emerging Infectious Diseases 8 (2002): 311–16.

55 «А 20 % детей не доживали до пяти лет» (см. с. 53): Для измерения смертности использовалось несколько различных методик. Большую работу по оценке детской смертности провели Сэмюэль Престон и Майкл Хэйнс. См. главу “New Estimates of Child Mortality During the Late-Nineteenth Century” в книге Fatal Years: Child Mortality in Late-Nineteenth Century America (Princeton: Princeton University Press, 1991), 49–87.

56 «…трудноизлечимой злокачественной опухолью» (см. с. 58): В нескольких исследованиях, работая с коллегами на Гавайях, в клинике Майо и в Японии, мы показали, что у людей, у которых в желудке живет эта бактерия, с большей вероятностью есть или позже развивается рак желудка (A. Nomura et al., “Helicobacter pylori infection and gastric carcinoma among Japanese Americans in Hawaii,” New England Journal of Medicine 325 [1991]: 1132–36; N. Talley et al., “Gastric adenocarcinoma and Helicobacter pylori infection,” Journal of the National Cancer Institute 83 [1991]: 1734–39; M. J. Blaser et al., “Helicobacter pylori infection in Japanese patients with adenocarcinoma of the stomach,” International Journal of Cancer 55 [1993]: 799–802). Другие исследования, проведенные в Англии Дэвидом Форманом и в Калифорнии – Джулией Парсонне, дали очень похожий результат. За пару лет мы полностью изменили представление о причинах рака желудка, и тогда, и сейчас – второго по смертоносности рака в мире (после рака легких). Теперь мы знаем, что более 80 % случаев рака желудка могут развиваться из-за H. pylori (см. главу 9).

57 «…из белых кровяных телец и слюны» (см. с. 61): Флеминг открыл лизоцим, один из факторов врожденного иммунитета, в слюне. Это фермент, который, разрушая химические связи, на которых держатся клеточные стенки бактерии, по сути, растворяет (лизирует) бактериальные клетки. Сейчас мы знаем, что это было крупное открытие в области врожденного иммунитета. Мы вырабатываем разнообразные молекулы вроде лизоцима, которые обладают антагонистическим действием против целых классов бактерий. Они уменьшают загрязнение наших слизистых оболочек, «береговых линий», и помогают очищать ткани от вторгающихся бактерий. Но, что важнее всего, благодаря открытию лизоцима Флеминг через несколько лет смог распознать литическую деятельность плесени, случайно попавшей в его чашки Петри несколько лет спустя. (A. Fleming, “On a remarkable bacteriolytic element found in tissues and secretions,” Proceedings of the Royal Society , Series B93 [1922]: 306–17.)

58 «…лечили ею инфицированные раны» (см. с. 62): Бабушка Глории, жившая в начале XX века в испанской деревне, лечила гноившиеся раны плесневелым хлебом; многие крестьяне знали об этом способе, но никто всерьез не задумывался, как и почему он работает.

59 «Опубликовав результаты своих экспериментов» (см. с. 62): A. Fleming, “On the antibacterial action of cultures of a penicillium, with special reference to their use in isolation of B. infl uenzae,” British Journal of Experimental Pathology 10 (1929): 226–36.

60 «…первый сульфаниламид» (см. с. 62): Сульфонамидохризоидин, известный как красный краситель пронтозил, защищал мышей от стрептококков, как Домагк показал в 1932 году. Это вещество открыли еще за двадцать лет до того, но его медицинские свойства тогда не проверяли. В 1935 году группа французских ученых обнаружила, что пронтозил – это пролекарство, которое метаболизируется в сульфаниламид, активное действующее вещество.

61 «Лекарства были недостаточно хороши» (см. с. 62): Котримоксазол, лекарство, которым удалось вылечить мой паратиф, – на самом деле прямой «потомок» первых сульфаниламидов. Но в сочетании они работали гораздо лучше, чем ранние формы препаратов, полученные в 30-х и 40-х годах.

62 «…выращивать пенициллиновую плесень на патоке» (см. с. 63): Когда я в середине 90-х посетил фабрику и исследовательский центр Pfi zer в Гротоне, штат Коннектикут, то в воздухе ощутимо пахло патокой. Откуда взялся этот характерный сладкий запах? Океанские суда из Вест-Индии поднимались вверх по Темзе, и у всех них в трюме была патока, которую использовали в качестве пищи для гигантских баков пенициллиновой плесени, которая, в свою очередь, производила спасший множество жизней пенициллин.

63 «…вещества, которые производит одна форма жизни для борьбы с другой» (см. с. 64): Пенициллин, первый антибиотик, вырабатывал плесень в качестве антибактериального вещества. Сульфаниламиды – это синтетическое вещество, полученное на фабрике. Формально это не антибиотики, потому что получены с помощью синтеза, но мы применяем термин «антибиотики» и к истинным антибиотикам, и к химически синтезированным веществам (к ним относятся еще, например, фторхинолоны вроде ципрофлоксацина).

64 «…5,5 миллиона газовых плит» (см. с. 68): Статистика о нашем процветании и росте спроса в 1945–1949 годах позаимствована из радиопередачи PBS The American Experience , эпизод “The Rise of American Consumerism”.

65 «…произошел именно от этих сверхзаразных человеческих вирусов» (см. с. 69): См. T. M. Wassenaar and M. J. Blaser, “Contagion on the Internet,” Emerging Infectious Diseases 8 (2002): 335–36; мы обсуждаем параллели между инфекционными заболеваниями и так называемыми компьютерными вирусами, вредными программами, передающимися от человека к человеку (точнее, от компьютера к компьютеру).

66 «…за пару недель» (см. с. 69): О естественной истории кашля в ОРВИ см. S. F. Dowell et al., “Appropriate use of antibiotics for URIs in children, Part II: Cough, pharyngitis and the common cold,” American Family Physician 58 (1998): 1335–42.

67 «…боязнь острой ревматической лихорадки» (см. с. 72): Причина, по которой детям со стрептококковым фарингитом или похожими на него болезнями назначают антибиотики, довольно сложна. В S. T. Shulman et al., “Clinical practice guideline for the diagnosis and management of Group A streptococcal pharyngitis: 2012. Update by the Infectious Diseases Society of America,” Clinical Infectious Diseases 55 [2012]: e86–102, комитет АОИЗ дает важные рекомендации, которые я перефразирую здесь: они отмечают, что анализы на стрептококки группы А (СГА) обычно не рекомендуются детям и взрослым, у которых острое заболевание горла сопровождается клиническими признаками, свидетельствующими о вирусной инфекции (кашель, насморк, хриплый голос, язвочки во рту). Диагностические анализы на СГА не показаны детям до трех лет, потому что острая ревматическая лихорадка в этом возрасте редка, равно как и стрептококковый фарингит. Лабораторное подтверждение очень важно для постановки точного диагноза, потому что врачи часто слишком переоценивают вероятность того, что боль в горле вызвана стрептококками. Отрицательный анализ на СГА подтверждает, что боль в горле у пациента, скорее всего, вызвана вирусами. Раннее лечение действительно приводит к более быстрому выздоровлению пациентов с острым стрептококковым фарингитом и уменьшает вероятность передачи СГА другим детям, но основное обоснование лечения этого самоограничивающегося заболевания антибиотиками – профилактика острой ревматической лихорадки и других осложнений. Комитет АОИЗ утверждает, что попытки выявить носителей СГА обычно неоправданны, кроме того, носителям обычно не требуется противомикробное лечение, потому что они практически неспособны передать стрептококк даже людям, с которыми близко общаются, а риск развития у них острой ревматической лихорадки близок к нулю.

68

жүктеу/скачать 1.29 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: