Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях - [11]
Здоровая гвардия обороны нашего организма всегда готова к бою. Его состояние постоянно патрулируют иммунные клетки через кровеносные сосуды и лимфу. Они обладают уникальным свойством: могут перемещаться из сосудов в ткани и обратно. Через один-единственный лимфоузел за секунду в поисках вредителей пролетает примерно 14 тысяч клеток. Если нейромедиаторы сообщают об имеющихся ранах или инфекциях, то на месте атаки тут же сосредоточиваются иммунные клетки. Если мы чувствуем себя хорошо, иммунная система мирно работает себе в нашем организме. Как только появляется сигнал тревоги, она фокусируется на оказании помощи и делает все для сохранения здоровья.
Важную роль играет в этом сотрудничество Т-лимфоцитов: они распознают и устраняют вредных микробов. Потом они становятся причиной типичного отека, покраснения или повышения температуры, которые сопутствуют воспалительной реакции на возбудителя болезни. Но, как только организм поднял по тревоге Т-лимфоциты, запустившие воспалительный процесс, он тут же подключает для регулирования другие Т-клетки, которые противодействуют первым. Это особенно важная функция.
Однако опасность для здоровья может возникнуть и при отсутствии вредных возбудителей. Наша иммунная система и без того не всегда полностью заслуживает доверия, а иногда она и вовсе отправляет свою армию на неконтролируемую агрессию против предполагаемых врагов или даже против клеток собственного организма, в худшем случае это может повредить жизненно важные органы, такие как печень или поджелудочная железа.
К счастью, регуляторные Т-лимфоциты образуют белок, который несколько сдерживает усердие готовых к борьбе Т-лимфоцитов. Этот белок гасит воспалительную реакцию и предотвращает атаку иммунной системы на собственные ткани. Регуляторные клетки успокаивают оборонительную борьбу и затем ищут новый очаг конфликта в организме. Пока отношения между агрессивными Т-лимфоцитами и миротворцами сбалансированы, организм остается здоровым.
Для регуляторных клеток особенно важна их функция памяти. Если они кого-то признали другом, эта информация сохраняется на всю нашу жизнь, в течение которой количество одобряемых иммунной системой микробов, естественно, прибывает. Иммунные клетки просто привыкают к этим соседям. Но это не значит, что так будет всегда и что ситуация не может измениться. Чтобы сдать экзамен, эти микроорганизмы должны быть узнаваемы. Но микробы преображаются — могут изменить как внешний вид, так и свою деятельность. Тогда мы теряем толерантность к ним и проверяем своих друзей или комменсалов заново, а может быть, даже уничтожаем их.
Крепкая иммунологическая толерантность и хорошо обученный иммунитет формируются тогда, когда мы регулярно контактируем с большим разнообразием микробов. Только так возможно подготовить иммунную систему ко всевозможным ситуациям. Если же нам не хватает этих спарринг-партнеров — микробов, то иммунитет начинает нападать на все без разбора и атакует безобидные вещества или собственный организм. Этот баланс очень точно отрегулирован, он сформировался в ходе эволюции человека.
Утрата друзей: как беднеет наш микробиом
Микробы на нас и внутри нас развивались вместе с нами как ближайшие партнеры. Будучи охотниками и собирателями, наши предки кочевали с места на место со всеми своими пожитками. Первые люди ели любую сезонную пищу в регионе: мясо, корни, клубни и фрукты. Этот образ жизни сохранялся в течение более 2,5 миллиона лет где-то до конца последнего ледникового периода[13].
Безопасная жизнь наступила только тогда, когда мы научились контролировать огонь и готовить пищу. Нагревание над огнем убивало возбудителей, которые обитают на разлагающейся плоти. К тому же эту еду было легче переваривать, она давала много энергии. Такие изменения в образе жизни и рационе питания не обошлись без последствий: кишечник у людей сократился, а мозг увеличился. Сегодня, зная о тесной связи между микробами и развитием мозга, мы предполагаем, что и тогда внезапный рост мозга не обошелся без микроорганизмов. Это улучшило нашу способность охотиться и общаться друг с другом. Иными словами, приготовление пищи и микробы сделали нас умнее и человечнее. «Мировая революция в истории человечества» произошла около 11 тысяч лет назад: люди стали вести оседлый образ жизни и научились выращивать зерно. Только благодаря этому из маленьких племен образовались деревни, много позже — города и такие приметы цивилизации, как торговля, письменность или математика. Cельское хозяйство оказалось успешной моделью: вскоре на смену собирателям и охотникам пришли крестьяне, вместе с этим постепенно изменилось питание, а следовательно, и население кишечника. Благодаря регулярным урожаям зерновых пища стала менее разнообразной, что повлекло за собой уменьшение разнообразия населяющих нас микроорганизмов.
Фастфуд, чистые туалеты и посуда, частое мытье рук… повседневность сегодняшнего американца или европейца разительно отличается от жизни древних людей. Наш стиль жизни уже очевидно изменил состав человеческого микробиома. Теперь в общежитии в кишечнике живет намного меньше микробов, чем было у наших предков, если взглянуть на микробиом индейцев, привыкших жить изолированно на протяжении тысячелетий. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, ученые из США и Венесуэлы нашли самое богатое разнообразие бактерий, когда-либо задокументированное у человека, в микробиоме индейцев яномама, живущих изолированно
