Из всех клеток в человеческом теле только 43% — это, собственно, клетки человека. Остальные — это микроскопические колонизаторы.
Понимание этой скрытой области нашего тела — человеческой микробиоты — стремительно меняет наше представление о разных болезнях — от аллергии до болезни Паркинсона.
Некоторые медики даже задаются вопросом — что значит «быть человеком», и в поиске ответа находят новые способы лечения.
«Они крайне важны для вашего здоровья, — говорит профессор Рут Лей, директор департамента микробиотических исследований в Институте Макса Планка. — Ваше тело существует не только для вас», — добавляет она.
Как бы тщательно вы ни мылись, каждый уголок и каждая складка в вашем теле в любой момент времени обильно заселена микроскопическими созданиями.
Среди них — бактерии, вирусы, грибки и археи (которые обычно по ошибке классифицируют как бактерии). Больше всего этих существ живет в темных и сумрачных глубинах нашего кишечника, куда нет доступа кислороду.
«В вас больше от микроба, чем от человека», — говорит в беседе с Би-би-си ученый из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Раньше исследователи думали, что на каждую человеческую клетку в организме приходится десять микроорганизмов.
Эту оценку пересмотрели, теперь соотношение скорее один к одному, поэтому сейчас мы считаем, что, если пересчитать клетки, то каждый из нас — на 43% человек.
Но с точки зрения генетики мы находимся в еще более уязвимом положении.
Геном человека — полный набор генетических инструкций, который есть у каждого из нас, — состоит из 20 тысяч «инструкций», которые называют генами.
Однако если сложить все гены живущих в нас микроорганизмов, итоговая цифра будет на уровне 20 миллионов.
«У нас не один геном, гены нашей микробиоты по сути представляют собой второй геном, который дополняет работу нашего собственного», — говорит профессор Саркис Мазманян из Калифорнийского технического университета.
«Я считаю, что нас делает людьми сочетание нашей собственной ДНК и ДНК микробов в нашем кишечнике», — считает он.
Было бы наивно думать, что такое количество микробов в нашем теле никак не взаимодействует с организмом и не влияет на его работу.
Ученые исследуют роль микробиоты в пищеварении, регулировании иммунной системы, защиты от болезней и выработке витаминов.
Мы обнаруживаем, что эти крошечные организмы могут полностью преобразить наше здоровье, до недавних пор мы не могли себе этого представить.
Это новый подход к миру микробов — до сих пор человечество с ними главным образом боролось.
Поле битвы с микробами
Антибиотики и вакцины — оружие человека в борьбе с такими напастями, как вирус-возбудитель оспы, палочка Коха или золотистый стаффилокок. Они спасли множество жизней.
Однако ряд исследователей обеспокоены тем, что в борьбе с вредными микробами человечество могло нанести непоправимый вред обитающим внутри человека «полезным бактериям».
«За последние 50 лет мы проделали замечательную работу по уничтожению инфекционных заболеваний, — говорит профессор Лей. — Однако в то же время мы увидели огромный и устрашающий рост аутоимунных и аллергических заболеваний».
«Задача работы с микробиотой в том, чтобы понять, каким образом ее изменения, ставшие результатом нашего успеха в борьбе с патогенами, приводят к развитию целой категории новых болезней, с которыми нам нужно будет разбираться», — считает ученый.
Состояние микробиоты связывают и с другими болезнями, например с воспалением кишечника, болезнью Паркинсона, эффективностью лекарств от рака и даже аутизмом и депрессией.
Еще один пример — ожирение. Гены и диеты, безусловно, играют здесь свою роль, но как насчет микрофлоры кишечника?
Здесь тема становится сложнее.
Если есть только бургеры и шоколад, то такая диета и повысит риск ожирения, и повлияет на то, какие микробы живут у вас в пищеварительной системе.
Многие страдающие ожирением люди не знают, что у них в кишечнике живут «плохие» бактерии, которые метаболизируют пищу таким образом, что ожирение усугубляется — но как об этом узнать?
Профессор Найт провел эксперимент: подопытными выступили мыши, выращенные в идеальных санитарных условиях. С рождения они ни разу не вступали в контакт с микробами.
«Нам удалось показать, что, если взять худых и тучных людей и пересадить бактерии из их кала мышам, то мыши жиреют или становятся худыми в зависимости от того, чьи бактерии им пересадили», — говорит Найт.
Когда мышам, получившим бактерии от страдающих ожирением людей добавляли бактерий от худых, мыши начинали худеть.
«Это довольно удивительно, правда? Теперь вопрос в том, каким образом всё это можно применить к человеку», — говорит Найт.
На применение микробов в качестве лекарств сегодня возлагают большие надежды в медицине.
Залежи информации
В кембриджширском Институте Сенгера я встречаюсь с доктором Тревором Лоли, который пытается вырастить в лабораторных условиях полные микробиоты как здоровых, так и больных людей.
«У больных, например, могут отсутствовать некоторые микробы. Задача в том, чтобы вернуть их в организм», — говорит он.
Как утверждает Лоли, сегодня появляется все больше свидетельств того, что восстановление микробиоты больного может привести к ремиссии, например, в случае с язвенным колитом.
Я думаю, что для большинства болезней, которые мы изучаем, вскоре придумают конкретные смеси микробов, где-то 10 или 15, которые будут давать пациентам.
Лечение микробами как сфера медицины находится на ранних этапах развития, но ученые думают, что вскоре регулярный мониторинг состояния микробиоты станет частью повседневной рутины, что даст нам огромное количество информации о нашем здоровье.
«Удивительно думать, что в каждой чайной ложке нашего кала содержится больше генетической информации о микробах, чем может уместиться на тонне DVD-дисков,» — говорит ученый.
«Каждый раз, когда вы, так сказать, сбрасываете эти данные, они попросту смываются без следа», — добавляет он.
«Мы видим решение так: в недалеком будущем, каждый раз, когда вы будете смывать унитаз, он будет делать что-то вроде моментального анализа и сообщать вам, хорошая у вас динамика, или не очень. Я считаю, что это всё преобразит», — уверен исследователь.
