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

Глава 12. Выше…

Мы ехали по проселочной дороге, судя по карте, это был самый короткий путь к Чичен-Ице, большому доколумбову городу, построенному майя. Дорога была сухой и пыльной, но неплохой. За кустами то и дело виднелись крыши домов. Не считая дороги, на обожженном солнцем пейзаже не было заметно особых следов технического прогресса. Тем не менее когда-то Юкатан был одним из центров цивилизации, объединявшей миллионы людей и продержавшейся несколько веков. Теперь же неподалеку от большого ритуального городища все поросло унылым, монотонным кустарником.

Тут я увидел на дороге двух детей. Проезжая мимо, мы успели рассмотреть их лица. Это были чистокровные индейцы майя, с черными как смоль прямыми волосами и широкими, гладкими чертами лица, точь-в-точь как на фресках и скульптурах майянских стел. Но сразу стало понятно, что что-то не так. Эти ребята, им было, может быть, лет восемь и одиннадцать, были слишком тяжелыми. Даже жирными. Я бы не удивился, увидев таких на дороге в Арканзасе, Огайо или Баварии, но здесь, на Юкатане, это стало шоком.
«Оно добралось даже сюда», – сказал я Глории, ехавшей со мной. Супруга была в курсе, что я изучаю ожирение, так что сразу поняла, о чем разговор. Я удивился, как далеко распространилась эпидемия – добралась даже до отдаленных районов развивающихся стран. Позже, когда я рассказал об этом эпизоде одному из коллег по Нью-Йоркскому университету¹³⁹, он ответил, что видел нечто подобное в Гане: «Когда я начал там работать лет тридцать назад, главной проблемой детей было недоедание. Сейчас – ожирение».
Почему люди по всему миру становятся крупнее? Впервые за всю историю человечества перекормленных стало больше, чем недокормленных. Каждый третий взрослый в мире страдает лишним весом. Каждый десятый – ожирением. К 2015 году, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, количество толстяков перевалило за 2,3 миллиарда – эта цифра равна населению Китая, Европы и США, вместе взятых. Дети и подростки тоже стали тяжелее, причем, куда ни посмотри. Люди едят больше плохой еды и не делают зарядку?

Как врача и ученого, изучающего человеческое здоровье, меня одновременно беспокоит и занимает вопрос, почему люди толстеют. И я нашел несколько многообещающих, как мне кажется, идей, которые помогут дать ответ. Но, прежде чем перейти к ним, хочу обсудить родственный вопрос, который и привел меня к этим ответам: почему люди по всему миру становятся выше?

За последние сто лет во многих странах увеличился средний рост. Когда я спрашиваю других, почему это так, большинство отвечает: мы стали лучше питаться. С этим трудно спорить. В развитых странах уж точно едят больше, чем раньше, хотя вот лучше ли рацион – отдельный большой вопрос. Голод как стихийное бедствие остался в прошлом. В этом смысле питание действительно улучшилось, и я не принижаю важность этого. Но как и всегда, больше всего меня интересовал вклад микробов в человеческое развитие.

Несколько лет назад я вспоминал исследование, проведенное в 1964–1973 годах Леонардо Матой, микробиологом и экспертом по здравоохранению из Костариканского университета. Оно было посвящено связи между недоеданием и инфекциями у детей из Санта-Мария-Кауке, деревни в Гватемале¹⁴⁰. Тогда детская смертность была поразительно высокой – около 96 смертей на 1000 рожденных детей, сравните с 6 смертями на 1000 детей в современных США. Санитарная обстановка плохая, дети страдали от множества диарейных заболеваний. Мата и его коллеги обнаружили, что чем чаще у детей была диарея, тем медленнее они росли. Чем больше болезней, тем ниже они были. Работа подтверждалась другими обширными данными, но конкретно его исследование привлекло мое внимание, потому что результаты были очень ясными.

Многие считают, что период максимальной скорости роста (так называемый «рывок роста») наступает в подростковом возрасте, но это не так. Первые два с половиной года жизни – вот он, настоящий период – главное критически важное «окно» для определения будущего роста во взрослом состоянии. Опытные педиатры знают, что, удвоив рост ребенка в возрасте двух лет, можно довольно точно прикинуть, каким он станет в будущем. Исследования детей, усыновленных в Азии, показали, что если они переехали в Америку до трех лет, то дорастали до среднего роста новых товарищей по играм. Но вот если позже, оставались невысокими. Таким образом факторы, определяющие рост, нужно искать в раннем детстве.

Еще одно ключевое наблюдение было получено из изучения H. pylori . Вскоре после открытия этих микробов ученые начали искать связь между ними и различными аспектами человеческого здоровья. Например, их чаще находили в желудках людей, которые в детстве жили в бедных семьях. Более того, взрослые с этой бактерией были в среднем ниже. Исследования посвящены идее, что H. pylori замедляет рост, что вполне соответствовало тогдашним взглядам – «H. pylori приносит вам только вред». Получалось, что патогены делают людей ниже, а если избавиться от них, человечество станет выше. Мне это казалось вполне логичным.

В 90-х годах знали, что заражение H. pylori происходит в первые несколько лет после рождения¹⁴¹, когда бактерия действительно может оказать влияние на скорость роста. Кроме того, H. pylori ассоциировалась с детством в семье с маленьким материальным достатком, что тоже вполне соответствовало данным: бедные люди обычно ниже. Но никто не знал, сама H. pylori замедляет рост, или же в данном случае она – маркер для других микробов, возможно, полученных тем же фекально-оральным путем¹⁴²?

Позже стало известно, что микроб влияет на регулирование гормонов грелина и лептина¹⁴³: оба производятся в желудке и участвуют в накоплении и расходовании энергии. Вполне можно представить, что дети, растущие с H. pylori , отличаются по обмену веществ от тех, у кого бактерий нет, и это гормональное различие уменьшает траекторию роста. Данная гипотеза требует экспериментального подтверждения. Некоторые эксперименты мы провели на мышах и получили дополнительные свидетельства.

В 2000 году, вернувшись в Нью-Йоркский университет, я стал искать человека, который помог бы исследовать вопрос, почему люди стали выше. Студентка Альбертина Бирд приняла вызов и вскоре нашла много интересных данных. Оказывается, долгосрочные изменения среднего роста довольно просто оценить благодаря большому количеству данных: антропологи используют скелеты, а в армиях много веков собирают информацию о росте солдат¹⁴⁴.

Альбертина обнаружила, что человеческая история вовсе не была длинной, односторонней дорогой от меньшего роста к большему, как можно было бы подумать. Скелетные остатки показывают, что на различных этапах доисторического и исторического периода люди становились как выше, так и ниже. В разных местах и в разное время рост людей менялся по-разному. В архивах США мы раскопали информацию, что солдаты в армии Джорджа Вашингтона в XVIII веке были выше, чем солдаты, сражавшиеся в Гражданской войне, начавшейся в 1861 году. Почему?

Этому может быть много объяснений, в том числе улучшенное питание. Но мы разработали теорию, как микробы могут влиять на рост. Наше мнение таково, что питание играет свою роль, но его одного недостаточно, чтобы объяснить все временные и географические различия. Как говорилось в предыдущих главах, XIX век был временем, когда в промышленных странах санитарные условия сначала значительно ухудшились, а затем, благодаря предпринятым мерам здравоохранения, намного улучшились. В городских запасах воды обычно содержался микробный «суп» из человеческих патогенов и дружественных или комменсальных бактерий; и те и другие появлялись из-за загрязнения фекалиями. С конца века, когда во многих странах воду начали фильтровать и хлорировать, патогены пропали, и люди стали здоровее и выше. Холеры было меньше, диарейные заболевания стали мягче. Вакцины контролировали дифтерию, коклюш и другие серьезные детские инфекции.

Но вполне возможно, что наблюдаемые изменения могут быть вызваны потерей не только патогенов, но и дружественных бактерий. Наше понимание микробов, обитающих в нас, находится еще в зачаточном состоянии, так что пока не известно, какие могут сделать нас выше и существуют ли такие вообще. Но, основываясь на нашей недавней работе, я готов биться об заклад, что мы их найдем.

Связь между передачей микробов и ростом проливает определенный свет на вопрос, почему солдаты времен американской революции были выше, чем в Гражданскую войну. Если бы вы росли на ферме в середине XVIII века, то жили бы в сравнительной изоляции. Через восемьдесят лет, в переполненных американских городах, вы вряд ли смогли бы избежать эпидемических детских болезней, да и вода, скорее всего, была куда грязнее.

В 2002 году мы опубликовали эти идеи с доказательствами в статье под названием «Экология роста: воздействие передачи микробов на рост человека» в уважаемом журнале Perspectives in Biology and Medicine . Но мало кто удостоил ее вниманием – еще один широкий зевок.

Тем не менее я уже размышлял над продолжением, которое должно было называться «Экология веса», и у меня было немало схожих идей. Но статью я в результате так и не написал, потому что альтернативный путь к пониманию, почему мы толстеем, оказался намного более интересным.

Чтобы начать эту историю, вернемся в 1979 год, когда я поступил на работу в отдел кишечных заболеваний Центра по контролю и профилактике заболеваний, став главным консультантом по сальмонеллам. Моим заданием было отслеживать и изучать бактерии из рода Salmonella , а также другие патогены, поражающие желудочно-кишечный тракт. Как раз в то время я и сам подхватил серьезную сальмонелловую инфекцию, о которой уже писал. Я заболел тифом, съев зараженный арбуз, но большинство людей получают сальмонелловые инфекции из пищи животного происхождения – мяса, яиц, молока и молочных продуктов.

Вы помните, что сельскохозяйственным животным сейчас дают небольшие (субтерапевтические) дозы антибиотиков, чтобы стимулировать их рост. В то время никто не задумывался, почему это настолько эффективно. Когда я писал статью о росте, то понял, что на фермах проходит огромный эксперимент, вполне подходящий под мою идею о влиянии микробов на рост и вес.

Если фермеры могут целенаправленно влиять на рост своих животных, давая им в молодом возрасте антибиотики, что же мы делаем с нашими детьми, давая им курсы похожих лекарств? Может ли широкое применение антибиотиков в лечении инфекционных заболеваний иметь у детей аналогичный эффект?

На ферме дают небольшие дозы медикаментов постоянно. Это, очевидно, работает: те набирают вес. Мы даем детям бóльшие терапевтические дозы, но эпизодически, чтобы лечить инфекции. В каком-то смысле это огромная разница, но в общем одно и то же: воздействие антибиотиков на ранней стадии жизни вызывает микробные пертурбации, когда органы и системы только развиваются. Идея, что антибиотики могут вызывать лишний вес, что они – «недостающее звено» в эпидемии ожирения, кажется довольно оправданной. Но чтобы убедиться в этом, нужны эксперименты.

* * *

Нет никаких сомнений, что использование лекарств фундаментальным образом изменяет развитие молодых животных. Чем раньше фермеры начинают давать их цыплятам, телятам и поросятам, тем больше меняется развитие. Самое интересное – фермеры обнаружили, что практически любой антибиотик стимулирует рост. Они все влияют, несмотря на различия в химическом классе и структуре, принципе и спектре действия.

Это значит, что работают медикаменты благодаря воздействию на микробиом в целом и его взаимодействие с носителем, а не из-за уникальных побочных эффектов или уничтожения конкретных бактерий. Судя по всему, они воздействуют на все аспекты роста и развития метаболических систем в критически важный период.

Кроме того, меня очень заинтересовал временной аспект: чем раньше давать лекарства, тем сильнее эффект. Самое простое объяснение – происходит сдвиг равновесия микробного состава кишечника. Некоторые бактерии начинают сильнее доминировать, другие угнетаются. Как мы знаем, микробы эволюционируют вместе с носителем. Теперь же фермеры умышленно изменяют условия, в которых происходило совместное эволюционирование, добиваясь равновесия. Как предсказывает модель Джона Нэша, если его нарушить, может произойти что-то плохое¹⁴⁵. Идея проста, но вот последствия огромны.

Чтобы исследовать, как субтерапевтические дозы влияют на развитие, мы начали серию лабораторных экспериментов на мышах. Это стало самой интересной работой за всю карьеру.