Микробиота внутри нас
Давайте признаем тот факт, что в нашем теле мы не одни. Лишь недавно, примерно четыре столетия назад, доминантная парадигма (практически неоспоримая аксиома) предполагала, что жизнь формируется ex nihilo – из ничего. Это можно ассоциировать с средневековыми представлениями до Ренессанса, которые характеризовались мистическими верованиями. На самом деле до изобретения микроскопа ученым приходилось полагаться лишь на свои пять чувств, чтобы определить причину болезни. Принятая максима в то время звучала так: «Что видите, то и получаете». Если еда была испорчена, то считали, что видимая плесень появлялась из ниоткуда.
Микроскоп: история
Первый микроскоп был построен в Нидерландах в 1590 году Захарием Янсеном и его отцом Хансом. Они поместили две стеклянные линзы, которые вынули из очков, в цилиндр и обнаружили, что размер изучаемых объектов значительно увеличился. В 1660 году голландский ученый ван Левенгук первым использовал микроскоп для изучения бактерий. В XX веке был изобретен электронный микроскоп, что привело к научной революции. Благодаря этому изобретению мы смогли изучить весь мир, ранее скрытый от наших глаз.
В 1850 Луи Пастер, которому в то время было лишь 27 лет, уже успешный профессор в Страсбургском университете, смог доказать бактериальную теорию болезни и изменил мир. Он изобрел пастеризацию – быстрый нагрев жидкости до температуры, близкой к точке кипения, а затем быстрое охлаждение. Пастеризация уничтожает вредные микроорганизмы, такие как патогенные бактерии и дрожжи, но при этом сохраняет питательную ценность жидкости. Пастеризация все еще применяется, чтобы продлить «жизнь на полке» таких жидкостей, как молоко, вино и пиво. Пастер также изобрел вакцинацию или, скорее, улучшил этот процесс и предложил его современному миру. В результате резко снизилась смертность от многих инфекционных заболеваний. Совсем скоро были открыты и антибиотики. Сэр Александр Флеминг, шотландский исследователь, в 1928 году случайно открыл пенициллин, когда заметил «пробелы» в колониях бактерий, наблюдаемых в чашке Петри, и что в этих пробелах формировалась плесень. Вместо того чтобы списать это на неудачный эксперимент, он продолжил изучать причины возникновения таких «пробелов», что привело к рассвету эры антибиотиков.
Величие этих ученых состоит в их способности заметить феномен, который давно существовал, но никого не интересовал. Их любопытство, вопросы и внимательное наблюдение привели к научным прорывам.
С тех пор применение антибиотиков стало преобладающим методом, и ученые впали в «кому». Вместо того чтобы продолжать изучать крошечные микроорганизмы, которые были обнаружены и определены как вредные, они занялись поиском способов их уничтожить.
Пастер считал, что внутри тело стерильное (лишенное бактерий), а бактерии и дрожжи, будучи для нас вредными, должны быть уничтожены, чтобы мы могли жить в очищенной от бактерий среде. Его предположение понятно, учитывая, что Пастер жил во времена, когда ничего не знали о гигиене – врачи переходили от одного пациента к другому, не моя руки. Женщины умирали во время родов из-за инфекций, вызванных занесенными немытыми руками врачей микроорганизмами. А мор (такой как тиф или «черная чума», вызванные организмами Yersinia pestis) быстро распространялся от одного немытого человека к другому, уничтожая целые популяции.
Открытия Пастера и Флеминга привели к революции в сфере «здоровья»: количество успешных родов увеличилось, а летальные болезни были побеждены. Самое важное: мытье рук заняло достойное место в превентивной медицине. К сожалению, это привело к чрезмерно гигиеничному обществу.
Почему «к сожалению»? Сейчас объясню.
Микробиота
Из-за прогресса и поиска стерильной среды мы забыли, что нужно продолжать изучать сами микроорганизмы. В результате мы не смогли изучить микробиоту – метаорганизм, состоящий из триллионов крошечных организмов, которые можно заметить лишь с помощью электронного микроскопа. Это единство, созданное из разных бактерий, вирусов, одноклеточных дрожжей, поддерживает симбиоз среди различных клеток и с системами человеческого тела. Ученые считают этот волшебный внутренний мир невероятно важным, потому что он множеством способов влияет на человеческое здоровье. На этот мир оказывает сильное воздействие наше повседневное поведение. Роль микробиоты в наших жизнях настолько велика, что ученые начали называть ее утерянным органом.
Возможно, именно поэтому в 2007 году было положено начало массовому исследованию микробиоты и запущен проект по созданию генетических карт; они продолжают функционировать, как и Проект человеческого генома (1990–2003). Этот же проект называется «Микробиота человека», и его цель – охарактеризовать различные микроорганизмы, их функции, влияние, оказываемое на нас и наше влияние на них. Захватывающий, важный, многообещающий и даже завораживающий проект!
Наши отношения с микробиотой внутри нас
Назовем несколько фактов о наших отношениях с микробиотой, которые мы должны понимать.
1. Приблизительно 1014 отдельных типов микроорганизмов можно найти внутри и на поверхности человеческого тела. Постарайтесь просто представить себя это количество: 100 000 000 000 000 бактерий, вирусов, дрожжей и других существ ведут активную жизнь внутри нас!
2. Если бы каким-то образом изолировать их, то общая масса составила бы примерно 1,5–2,0 кг.
3. Метаболические и иммунные роли, которые выполняет микробиота, важнее, чем роль печени, которая считается «командиром» метаболизма нашего организма.
4. Эти микроорганизмы в нашем теле повсюду, и их популяция меняется в зависимости от региона: нос, рот, горло, дыхательная система, глаза, кожа, волосы, пространство под ногтями, гениталии, мочеполовая система, анальное отверстие и вся пищеварительная система. Влияние микроорганизмов очевидно во всем человеческом теле.
Если двигаться вдоль пищеварительного тракта, от рта до ануса, плотность и разнообразие бактериальных штаммов растет, особенно в толстой кишке.
Меняющаяся микробиота
Меняется ли микрофлора в пищеварительной системе одного человека с годами?
Ответ – да. Оказывается, микрофлора в теле здорового существа меняется в течение всей его жизни.
Когда новорожденный прокладывает путь по родовым каналам матери, он сталкивается с первыми бактериями, которые будут населять его тело.
Новорожденные проглатывают жидкость в родовом канале и покрываются первородной смазкой (белой, кремообразной, естественной биопленкой, обволакивающей кожу эмбриона в течение последнего триместра беременности), что служит первичной защитой от окружающего мира. Когда это выяснилось, то матерей и работников системы здравоохранения стали отговаривать мыть детей сразу после рождения. Более того, стали продвигать естественные роды для предотвращения аутоиммунных заболеваний.
