Читать «Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях» онлайн

class="p1">Бактерия Bacteroides fragilis (бактероид хрупкий), которая населяет около 70–80 процентов людей, также помогает нашей иммунной системе сохранять равновесие, усиливая ее противовоспалительные механизмы[26]. Этот же эффект ученые наблюдали, изучая мышей, выращенных в условиях асептики, иммунная защита которых имела бреши, прежде всего была нарушена деятельность регуляторных Т-лимфоцитов. Когда мышам ввели Bacteroides fragilis, вызывающие воспаление, и противовоспалительные Т-лимфоциты пришли в равновесие, иммунная система грызунов снова начала функционировать нормально.

Что именно произошло? Из клеточной массы этих бактерий выделяются различные молекулы сахара, благодаря которым иммунная система распознает бактерии. Так она может тренироваться и взрослеть. В некотором смысле микроб берет на себя контроль качества нашего иммунитета, чтобы тот работал лучше.

Другие микроорганизмы, похоже, воздействуют на иммунную систему аналогичным образом. Пока это только первый открытый и подтвержденный пример. Но хрупкие бактероиды, как и хеликобактер пилори, также исчезают из нашего микробиома.[27] Стараясь насколько возможно изгнать патогенных микробов из нашей среды, мы затронули также и полезных крохотных сожителей. Благие намерения, но платить за них приходится слишком высокую цену. В случае хрупких бактероидов ценой может быть увеличение числа аутоиммунных заболеваний, таких как болезнь Крона, сахарный диабет первого типа и рассеянный склероз.

Причины этих болезней сложны и включают в себя генетические факторы и влияние окружающей среды. Но очень большую роль играет изменившийся микробиом. У людей с соответствующей генетической предрасположенностью эти изменения могут привести к аутоиммунным заболеваниям и другим нарушениям здоровья — такова актуальная гипотеза ученых.

3. Последний островок дикой природы в нашем доме

Если вы думаете, что в вашем жилище обитает только ваша семья, возможно, плюс еще кот или собака, такие мысли могут показаться заслуживающими внимания. Но ведь тысячелетия назад мы заселились в свои дома не одни. Крохотные сожители — насекомые и микробы — сопровождают нас с незапамятных времен. Многие из них не смогли бы жить в природе без нас и наших домов. Например, рыжий таракан. Если он хочет жить хорошо, то привязан к человеческому жилью. Похоже дело обстоит с серебристыми рыбками, которые боятся света, бытовыми клещами и сотнями тысяч микробов.

Сегодня наши жилища являются одними из немногих экосистем в мире, численность которых растет. Каждый день закладываются новые фундаменты, возводятся стены и прокладываются улицы жилых кварталов. Люди начали строить дома всего около 20 тысяч лет назад, вот почему природная среда наших жилищ все еще молода с точки зрения эволюции. Но она продолжает расти, даже в этих ограниченных стенами пространствах эволюция продолжается. В настоящее время площадь застройки оценивается в 0,5 процента поверхности планеты, не покрытой льдом, а это около 650 тысяч квадратных километров. Площадь Франции занимает примерно столько же места. И экосистемы внутри зданий продолжают разрастаться. В одном только Манхэттене площадь квартир почти в три раза превышает площадь самого острова.

Люди в западных промышленно развитых странах проводят около 22 часов в день в закрытых помещениях и зданиях. Тем не менее наши секретные соседи в офисе, гостиной и спальне до сих пор почти не изучены. Самая личная и интимная среда человека — это одно из последних неисследованных белых пятен, скрывающее неизвестное биологическое разнообразие в наших четырех стенах.

Несколько лет назад исследовательница насекомых Мишель Траутвайн из Калифорнийской академии наук вместе со своей командой занялась изучением бурной жизни пятидесяти частных домов в Северной Каролине[28]. Только там они собрали более 10 тысяч особей 750 видов насекомых. Но еще более многочисленны микробы, которые живут просто повсюду в наших домах. Если бы мы могли их пометить разными цветами, то все, что нас окружает и до чего мы дотрагиваемся, было бы покрыто многими слоями всех цветов радуги — бактериями, грибами и другими микроорганизмами. Населена ими даже свежевымытая кухня или туалет, потому что бактерии встречаются и в моющих средствах тоже. До сих пор никто точно не знает, что кишит вокруг нас. Ведь мы не задумываемся о том, что дом может быть местом для совершения открытий биологами.

Как и в природе за пределами жилища, дикое природное многообразие в наших домах полно чудесных и привлекательных экологических ниш для микробов. Это волокна в ковре или одежде, трещины в кухонных досках или удобные поры в губках. Крохотных квартирантов привлекают влажные комнаты с климатом тропических лесов или сухие пустыни. В домах мы создаем среду обитания, которой нет в окружающей среде. Так что всегда найдется микроорганизм, который любит такие условия и захочет в них поселиться. Поэтому домашние микробные сообщества выглядят совсем по-другому, чем если бы они существовали в естественной среде.

Какие виды микроорганизмов живут с нами в домах? Что мы там выращиваем? Что это значит для нас и как мы можем обращать эти невидимые мини-народы на пользу себе?

Большое копошение: кому принадлежит власть в нашей квартире?

В каждом доме есть своего рода джунгли с огромным количеством видов — неожиданный островок видового разнообразия на ограниченной территории. До сих пор исследователи интересовались прежде всего вредителями в квартирах. Но сообщества живых организмов необходимо рассматривать в совокупности.

Самое большое разнообразие видов мы обнаруживаем, как и стоило ожидать, среди бактерий, вирусов и других микробов[29]. В сорока домах в Северной Каролине ученые открыли более восьми тысяч видов микробов. Другая группа исследователей обнаружила сотни видов грибов, и они исследовали всего одиннадцать домов в Калифорнии.

Для науки важно не только то, какие микроорганизмы обитают вместе с нами, но и то, как они развиваются в домах. Здесь живут и борются за ограниченные пищевые ресурсы изолированные от природы популяции. Вражеские пылесосы и тапки угрожают их жизни. Выживают только самые приспособленные. Специализированные микробы часто заселяют места с экстремальными переменами микроклимата. В душевых лейках, где вода то горячая, то холодная, то совсем никакой, а также в бойлерах часто встречается бактерия Thermus aquaticus, о которой некоторые ученые думают, что ее предки могли происходить из термальных источников.

В проекте «Дикая жизнь наших домов» Роб Данн и его команда из университета штата Северная Каролина внимательно изучили под микроскопом разнообразие бактерий в девяти избранных местах в домах[30]. Для этого охотники за микробами заглянули под кровати, развинтили душевые лейки, поскребли холодильники. Население решительно поддержало этот проект. Привлечение на общественных началах граждан-ученых, которым доставляет удовольствие участие в исследовании, называется «народная наука». К примеру, люди собрали и прислали в университет огромное количество образцов пыли с краев дверных коробок