Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. - Сакс Джессика Снайдер
По мере того как распространенные инфекции, которые можно предотвращать с помощью вакцин, будут становиться все более редкими, сотрудникам органов здравоохранения придется также соответствующим образом менять рекомендации, касающиеся повторной иммунизации, компенсируя снижение эффекта естественной иммунизации, ранее обеспечиваемого контактами с зараженными родными и друзьями. Например, недавнее возвращение коклюша было отчасти связано со снижением иммунитета у взрослых, для которых единственным контактом с возбудителем этой болезни была сделанная в детстве прививка. Теперь стало ясно, что для получения длительного иммунитета к коклюшу необходимо проводить повторную иммунизацию на поздних этапах полового созревания, а также, быть может, и в средние годы или в пожилом возрасте.
И наконец, предупреждает Ливи, микробиологи должны бдительно отслеживать действие любой вакцины, направленной против микробов, входящих в состав нормальной микрофлоры нашего организма. “Всякий раз, когда мы выбиваем микроба из его ниши, мы должны помнить, что что-то другое займет его место”, — объясняет он. В качестве главного примера он приводит вакцину против гемофильной палочки (Haemophilus influenzae) типа H (Hib) — обычного обитателя нашей носоглотки. До появления эффективных вакцин (для годовалых детей и старше в 1987 году и для младенцев в 1990 году) Hib был самым распространенным возбудителем бактериального менингита, вызывая в США около 20 тысяч случаев инфекции и почти тысячу смертей ежегодно. Вакцины против Hib- инфекции снизили связанные с этим микробом заболеваемость и смертность более чем на 80 %.
Радуясь этой новости, некоторые осторожные микробиологи, такие как Ливи, в то же время с опаской следили за тем, кто займет место Hib. В число наименее приятных из возможных вариантов входили пневмококк и золотистый стафилококк. В результате на смену Hib пришел набор родственных ему бактерий других типов, иногда вызывающих синусит, особенно у взрослых. “Так что в итоге мы променяли опасную для жизни болезнь на болезнь, мешающую жить, говорит Ливи. — Неплохой обмен, но когда-нибудь нам может и не повезти”.
Приручать и использовать
Стюарт Ливи и многие другие исследователи интересуются возможностью не оставлять этот обмен на волю случая, з принимать профилактические меры, заменяя тех из населяющих наш организм бактерий, которые могут вызывать неприятности, на штаммы и виды, специально отобранные или даже созданные нами.
Концепция преднамеренного улучшения качественного состава наших постояльцев-микробов, как бы мы ее ни называли (концепция пробиотиков, или конкурентного исключения, или бактериальной замещающей терапии), восходит к Илье Мечникову — тому самому микробиологу XIX века, который ошибочно считал бактерий нашей кишечной микрофлоры исключительно паразитами. Хотя Мечников и жестоко заблуждался, предлагая хирургическим путем удалять нашу толстую кишку (только для того, чтобы избавить нас от населяющих ее вредных бактерий), он, похоже, стоял на верном пути, пропагандируя ежедневное употребление напитков брожения и сыров, в которых содержатся молочнокислые бактерии. Мечников полагал, что эти “хорошие” бактерии воюют с нашей обычной микрофлорой. Теперь нам известно, что они, напротив, сотрудничают с нашими кишечными бактериями, изгоняя потенциальных захватчиков, таких как ротавирусы, а также листерии, сальмонеллы и другие возбудители желудочно-кишечных инфекций.
Самый подробно изученный из современных пробиотиков — это пищевая добавка на основе необычайно живучего штамма бактерии Laccobacillus rhamnosus, получившая название Laccobacillus GG, которое дали ей в честь самих себя ее создатели — Шервуд Горбах и Барри Голдин из Университета Тафтса. Горбах с начала шестидесятых сотрудничал с молочной промышленностью, занимаясь поисками самых полезных для здоровья бактерий из числа молочнокислых. В частности, он стремился найти штаммы и виды, которые могли бы надолго поселяться в толстой кишке человека. Однако за двадцать с лишним лет исследований у него не получалось найти сколько-нибудь живучих в условиях человеческого кишечника бактерий ни в американских, ни в европейских, ни в азиатских молочных культурах. Хотя большинство содержащихся в пище живых бактерий и гибнут в кислотной ванне нашего желудка, многим из исследованных молочнокислых бактерий удавалось живыми добраться до толстой кишки. Тем не менее в течение одного или двух дней они исчезали.
Затем, в 1983 году, в лабораторию Горбаха пришел Голдин, и они оба решили отказаться от исследований молочных продуктов и вместо этого сосредоточиться на поисках полезных бактерий в пищеварительной системе человека. Чтобы пойти по этому новому пути, им потребовалась помощь других ученых, а также родных и близких, которых Голдин убедил пожертвовать для исследований образцы стула.
Начиная анализ полученного урожая, Горбах и Голдин подготовили список критериев, которым искомые бактерии должны были соответствовать. Они решили, что наилучшим кандидатом на роль основы пробиотической пищевой добавки будет бактерия, способная выживать в ваннах из желудочного сока и выделяемой в кишечник желчи, надежно прикрепляться к лабораторной культуре клеток кишечника и освобождать себе место в чашке Петри, заполненной нормальными кишечными бактериями, такими как кишечная палочка, а также более опасными микробами, такими как сальмонеллы.
Весной 1985 года им удалось выделить бактерию, которая с неплохим результатом прошла проверки по всем критериям, — Lactobacillus GG, продаваемую теперь в качестве пищевой добавки под названием Culturelle. За два десятка лет, минувших со дня открытия этого штамма, Горбах, Голдин и многие другие исследователи опубликовали больше сотни научных статей, свидетельствующих о разных полезных свойствах данной бактерии, из которых особенно убедительно показана ее способность помогать при гастроэнтерите и предотвращать его развитие. Это расстройство, представляющее собой раздражение и воспаление кишечника, может развиваться или в результате заражения некоторыми микробами, или из-за вызываемых антибиотиками нарушений кишечной микрофлоры.
Пробиотики демонстрируют свою способность защищать от инфекций и за пределами кишечного тракта (хотя и совсем рядом с ним): они с успехом используются для профилактики распространенных заболеваний мочевых и половых путей и снижают риск передачи венерических заболеваний. В начале семидесятых годов канадский уролог Эндрю Брюс показал, что у женщин, страдающих от рецидивов инфекций мочевых и половых путей, во влагалище особенно часто обнаруживаются случайно занесенные туда кишечные палочки, в то время как вагинальная микрофлора женщин, переносивших такие инфекции редко или не переносивших никогда, состоит из группы избранных лактобактерий. Судя по всему, эти лактобактерии агрессивно препятствуют вторжению чужаков из расположенного по соседству кишечного тракта. Результаты множества последующих работ подтвердили, что здоровье половых путей неразрывно связано с преобладанием в их микрофлоре лактобактерий.
В восьмидесятых годах Грегор Рид из Университета Западного Онтарио продолжил дело Брюса, занявшись поисками вагинального аналога Lactobacillus GG. Подобно Горбаху и Голдину, Рид выяснил, что лактобактерии из молочных продуктов, такие как L. acidophilus, лишены необходимых качеств, чтобы закрепиться там, куда он хотел их подселять28. У Lactobacillus GG тоже не обнаружилось этих качеств. Тогда Рид начал собирать образцы вагинальных мазков у женщин, несколько лет не переносивших инфекций половых и мочевых путей. Из сотен штаммов-кандидатов он отобрал два, в лабораторных условиях успешно теснивших кишечных бактерий. Lactobacillus rhamnosus G- и L. fermentum RC-14 отбивают наступления конкурентов, в большом количестве выделяя перекись водорода и разнообразные биосурфактанты (скользкие вещества, мешающие другим бактериям уцепиться за субстрат). Эти две лактобактерии, кроме того, обладали еще одним, дополнительным достоинством — невосприимчивостью к спермицидным веществам, имеющим отвратительную склонность уничтожать вагинальных бактерий, делая половые пути уязвимыми для инфекций.
