Смотри, что у тебя внутри. Как микробы, живущие в нашем теле, определяют наше здоровье и нашу личность
Шрифт:
Вы можете подумать: если низкие дозы антибиотиков заставляют животных набирать вес, то не действуют ли они аналогичным образом и на нас? В конце концов, следы антибиотиков в окружающей среде обнаруживаются повсюду, в том числе в питьевой воде.
Чтобы это выяснить, Блейзер и его коллеги проверили, увеличивается ли вес мышей, получавших низкие дозы антибиотиков, по сравнению с обычными мышами. Оказалось, что это действительно так и антибиотики действуют на мышей так же, как и на домашний скот [135] . Ученые также проверили, вызывают ли повторяющиеся курсы высоких доз антибиотиков (такие применяются, скажем, для лечения ушных инфекций у детей) рост массы тела у мышей. И вновь получили положительный ответ [136] . Второй этап исследования Блейзер проводил вместе с эпидемиологами, изучающими тенденции в изменении здоровья популяции в целом. Их интересовало, не набирали ли избыточный вес в течение жизни люди, которых в раннем детстве лечили антибиотиками. И снова ответ был “да”: получение антибиотиков в первые
135
I. Cho et al., “Antibiotics in Early Life Alter the Murine Colonic Microbiome and Adiposity,” Nature 488, no. 7413 (August 30, 2012): 621–26.
136
Blaser, Missing Microbes.
137
L. Trasande et al., “Infant Antibiotic Exposures and Early-Life Body Mass,” International Journal of Obesity 37, no. 1 (January 2013): 16–23.
Меня особенно беспокоит действие антибиотиков на микробиоту новорожденных. Даже короткое лечение их антибиотиками вызывает значительные изменения в составе кишечных бактерий. Самая большая опасность здесь, возможно, заключается в том, что антибиотики нарушают нормальный порядок заселения организма (его колонизацию) полезными бактериями Bifidobacterium. Эта колонизация играет важную роль в развитии иммунной системы ребенка. Тем самым применение антибиотиков на ранних этапах жизни повышает риск развития аллергии и астмы из-за уменьшения благотворного воздействия микробного сообщества. Одно крупное многоцентровое исследование показало связь между использованием антибиотиков в первый год жизни и симптомами астмы, риноконъюнктивита (сенной лихорадки) и экземы у детей в возрасте шести-семи лет [138] . Раннее применение антибиотиков, возможно, играет также роль в стремительном росте аллергий на различные пищевые продукты у американских детей. Группа исследователей из Университета Чикаго недавно показала, что молодые мыши, получавшие антибиотики, более склонны к развитию аллергии на арахис. Но им помогает внесение определенных видов распространенных микроорганизмов рода клостридий, которые, по всей вероятности, блокируют попадание арахисовых белков в кровь животного [139] .
138
S. Foliaki et al., “Antibiotic Use in Infancy and Symptoms of Asthma, Rhinoconjunctivitis, and Eczema in Children 6 and 7 Years Old: International Study of Asthma and Allergies in Childhood Phase III,” Journal of Allergy and Clinical Immunology 124, no. 5 (November 2009): 982–89.
139
A. T. Stefka et al., “Commensal Bacteria Protect Against Food Allergen Sensitization,” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 111, no. 36 (September 9, 2014): 13145–50.
Это вовсе не означает, что антибиотики вообще не нужно принимать. Они спасли и спасают множество жизней и во многих случаях представляют собой единственное эффективное лечение. По иронии судьбы, одна из самых больших проблем с антибиотиками заключается в их быстродействии – во многих случаях вы почти сразу испытываете облегчение. Отчасти этим объясняется, почему люди относятся к антибиотикам гораздо лучше, чем к вакцинам. Прививки делают, когда человек здоров, и они уменьшают риск заболеть в отдаленном будущем – у них отложенный и неявный эффект. Другое дело – антибиотики: вы больны уже сейчас, вам плохо, вы принимаете лекарство, и очень скоро вам становится лучше. Но здесь-то и кроется опасность – вы начинаете чувствовать себя лучше, но в вас еще множество бактерий, которые смогли пережить первые дозы препарата. Если вы, как только вам станет чуть полегче, прекращаете принимать антибиотик, то тем самым вы даете оставшимся бактериям шанс не только выжить, но и выработать полную устойчивость к нему. То есть в следующий раз этот антибиотик может уже не сработать, и вы будете продолжать болеть и при этом заражать окружающих. Поэтому не прекращайте прием антибиотиков раньше, чем предписано врачом: если вы начали, то должны пройти полный курс.
Ко всему прочему, мы усугубляем проблему неправильным выбором препарата. Я столкнулся с этим, когда моей дочке было около года. У нее была повторяющаяся стафилококковая инфекция – сыпь в области паха. Очередное обострение случилось под Новый год, и мы повезли ее в больницу, где выяснилось, что ее педиатр в отпуске. Новый доктор, осмотрев девочку, сказал, что это похоже на стафилококк. Я сказал, что, видимо, он прав, потому что в предыдущих двух случаях это действительно был стафилококк – и вот опять. С другой стороны, предположил доктор, возможен и стрептококк. В любом случае первая помощь будет одна и та же: принять амоксициллин. Доктор сказал, что они возьмут пробу и посеют культуру, и через три дня мы узнаем точный ответ. Мы получили рецепт, дали дочери лекарство, и раздражение прошло. Антибиотики – потрясающая штука, когда они работают.
Третьего января в восемь утра нас разбудил телефонный звонок доктора.
Вернувшись на работу после праздников и просмотрев результаты лабораторных анализов, он обнаружил, что стафилококк нашей дочери устойчив к пенициллину. Поскольку в этом случае амоксициллин должен был быть неэффективен, доктор беспокоился, не ухудшилось ли состояние нашей девочки. Но амоксициллин тем не менее сработал, а годовалые дети слишком простодушны для того, чтобы на них действовал “эффект плацебо”.Узнав, что сыпь все же прошла, доктор объяснил это тем, что лаборатория проводила тест на пенициллин, а амоксициллин все-таки от него отличается, хотя эти антибиотики относятся к одной группе. Возможно также, что устойчивый к антибиотику стафилококк находился только на поверхности, но не в глубине пузырьков сыпи.
Вся эта история показывает, насколько примитивны сегодняшние диагностические методы по сравнению с теми потрясающими вещами, которые мы умеем делать в лаборатории. Аппарат секвенирования ДНК, который стоит в том же здании, где находится моя лаборатория, мог бы выполнить те же самые анализы гораздо быстрее и выдать гораздо более детальные результаты. Больница не виновата: приборы и методы, которые мы используем в лаборатории, еще не получили одобрения Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Поскольку бактериальные инфекции могут угрожать жизни и не могут быть быстро диагностированы, антибиотики часто прописывают даже в тех случаях, когда вероятность, что болезнь вызвали именно те бактерии, против которых направлен антибиотик, достаточно низка. Если добавить к этому требования обеспокоенных пациентов или их родителей, а также “эффект плацебо”, то понятно, что антибиотики выписывают гораздо чаще, чем это действительно нужно. В какой-то мере это объяснимо: если считать, что антибиотики относительно безопасны, потому что они не наносят нашим организмам немедленного и очевидного вреда, то почему бы не выписывать их просто на всякий случай?
Однако лечение антибиотиками может иметь коварные долгосрочные последствия: с каждым приемом они становятся все менее эффективными и при этом способствуют появлению штаммов устойчивых резистентных бактерий, которые угрожают населению в целом. Кроме того, антибиотики широкого спектра действия, такие как амоксициллин и ципрофлоксацин, нацеленные на обширный спектр видов, уничтожают весь наш микробиом, а не только патогенные микроорганизмы, от которых мы пытаемся избавиться.
Вырваться из этого круга поможет только более качественная и быстрая диагностика. Уже разработана технология так называемой полимеразной цепной реакции (ПЦР), которая позволяет относительно быстро и с высокой достоверностью выявлять ряд патогенных микроорганизмов. Она особенно полезна в тех случаях, когда нужно отличить бактериальную инфекцию от вирусной, против которой антибиотики бессильны (вирусы имеют другую природу, чем бактерии, так что, если вы подхватили вирус, вам нужны соответствующие противовирусные препараты). Будем надеяться, что в ближайшем будущем эта технология перекочует из научно-исследовательских лабораторий в больницы.
Если у вас бактериальная инфекция, то для ответа на вопрос, насколько опасен данный штамм и устойчив ли он к антибиотикам, потребуется культивирование, антитела и анализ ДНК. Это займет несколько дней, а к тому времени может быть слишком поздно. Новые, более быстрые технологии, такие как лазерная масс-спектрометрия (использующая выгорание образца и очень точное взвешивание на молекулярном уровне) и усовершенствованное секвенирование ДНК, могут ускорить этот процесс и спасти многие жизни. Эти технологии уже на горизонте: пока что они имеются только в научно-исследовательских лабораториях, но уже через несколько лет можно будет провести клинические испытания и получить одобрение FDA. Пусть эти технологии не были доступны для моей дочери в начале ее жизни, но я настроен оптимистично: к тому времени, когда она вырастет, медицина станет гораздо умнее. Если мы сумеем использовать антибиотики только при необходимости и очень селективно, мы не только пролонгируем полезное действие антибиотиков, но и нанесем меньший ущерб своим микробиомам.
7. Будущее
К тому времени, когда вы будете читать эти строки, мы будем знать о микробиоме уже гораздо больше, чем сейчас, когда пишется эта книга. Скорость, с которой развивается наука о микробах, столь же удивительна, как и те открытия, которые она совершает: открытия, которые обещают переосмыслить и углубить понимание того, как работают наши тела – и даже наш разум.
За какие-то несколько лет мы прошли путь от простой констатации того факта, что в нашем теле больше микробных клеток, чем человеческих, до открытия, что количество их генов во много раз превышает количество наших. И сейчас мы двигаемся еще дальше – к осознанию того, что скоро при помощи микробов мы сможем объяснить почти все неразгаданные до сих пор загадки нашего здоровья и наших болезней. Лишь в последние пару лет благодаря резкому удешевлению технологий каждый человек получил возможность при желании определить свое место на микробной карте и узнать, как он связан с другими людьми. Сегодняшний день – это необычайно интересное время для изучения микробов, и все, что нужно, чтобы начать это изучение, – взять у себя мазок ватной палочкой.
Новый передний край науки изучения микробов находится за пределами нашего организма. Мы начинаем исследовать всемирную связь микробов. Те же технологии, которые позволяют нам расшифровать микробиом человека, можно приложить к изучению домашних животных, скота, диких животных и планеты в целом. Вооруженные этими новыми знаниями, мы можем рассматривать микробов как сеть, соединяющую здоровье людей и животных и окружающую среду, – и, возможно, в конце концов мы сможем понять, как улучшить микроскопические экосистемы, в которых живем мы и которые живут в нас.