Мартин Блейзер - Охотники за микробами. Как антибиотики, санация и дезинфекция ослабляют иммунитет и приводят к развитию новых заболеваний [litres]

С ростом плода у женщины растут груди и матка. В то же время незаметно для нас стартует движение микробов в пищеварительном тракте. Во время первого триместра некоторых видов бактерий становится в избытке, а других – заметно меньше. В третьем триместре, незадолго до родов, происходят еще более значительные изменения. Все процессы, в которых участвуют десятки и сотни видов бактерий, не случайны. У десятков женщин, которых исследовали [6, см. с. 105], бактериальный состав менялся одинаково. Значит, микробы готовятся к чему-то важному, словно являются частью адаптивного свойства, которое помогает пережить беременность и подготовиться к родам.

Несколько лет назад доктор Рут Лей, молодая ученая из университета Корнелла, только что родившая ребенка, решила изучить данный процесс в лаборатории.

Одна из главных биологических проблем беременности – матери приходится кормить одновременно двоих. Ей нужно искать способы накопления и мобилизации энергии и оптимального разделения ее между собой и ребенком. Рут выдвинула гипотезу, что женщине, возможно, помогают кишечные микробы, реорганизуя обмен веществ таким образом, чтобы он приносил пользу плоду.

Команда Рут использовала безмикробных мышей, рожденных и выращенных в стерильных условиях, чтобы исследовать роль кишечных бактерий во время беременности. Животные свободны от любых бактерий и, насколько удается удостовериться, от вирусов и других микроорганизмов, так что они помогают ученым начать каждый эксперимент с чистого листа. Мыши живут в пластиковых шарах. Но ученые могут в любой момент прервать безмикробное состояние, посеяв любые необходимые микробы – один вид, сразу несколько или целое сообщество из организма другой мыши или даже человека. Многочисленные исследования показали, что человеческие микробы могут обосноваться в новом носителе, а мыши переживут подобную «пересадку». Подобные грызуны становятся своеобразными гибридами: мышиное тело и гены, но огромное количество человеческих микробов.

Рут захотела узнать, что получится, если взять микробов из кишечника беременных женщин и ввести их в кишечник безмикробных мышей. Ее команда сравнила два варианта трансплантатов: фекальные микробы, полученные во время первого и третьего триместров. После посева Рут стала наблюдать, как будут расти животные. Всего через две недели разница была очевидной. Мыши, получившие микробы третьего триместра, набрали больше веса, у них был выше уровень сахара в крови по сравнению с теми, что получили микробы первого триместра.

Если распространить результаты на людей, получается, что многие физиологические и патологические свойства беременности контролируются, по крайней мере частично, микробами, которые обитают в матери и эволюционируют, чтобы помочь ей и себе. Когда во время беременности возникает недостаток еды – так в истории человечества бывало часто, – микробы изменяют обмен веществ женщины, чтобы она получала из пищи больше калорий. И таким способом повышают вероятность появления следующего поколения, которое станет для них новым домом.

Получается, изменениями микробного состава можно отчасти объяснить лишние килограммы, повышенный сахар или глюкозу в крови. Все логично: матери запасают больше энергии, чтобы оптимизировать шансы детей на успешную жизнь.

Одно из последствий этого процесса – развитие у некоторых так называемого сахарного диабета беременных: они не могут справиться с лишним весом без вреда для организма. По большей части болезнь проходит в легкой форме и исчезает сама собой через несколько недель после родов. Некоторым не так везет, и диабет протекает тяжелее. Но для них эксперимент Рут – хорошая новость: когда-нибудь, наверное, мы научимся манипулировать кишечными микробами беременных женщин, чтобы оптимизировать процесс запасания энергии и справиться с диабетом. Например, восстановить собственную микрофлору из первого триместра или, может быть, пересадить микробов от женщин, у которых вообще не было подобного диабета. Или давать матерям пребиотики – пищу, специально подобранную для питания микробов, обитающих в организме. Эти исследования открывают целый мир новых возможностей по обеспечению чуть большей безопасности беременности.

Пока микробы в кишечнике матери запасают энергию, другая популяция микробов – во влагалище – тоже начинает меняться. Все готовятся к рождению ребенка. Как уже говорилось ранее, женщины детородного возраста носят в себе бактерии, в основном лактобациллы, которые делают среду кислой. Она надежно защищает организм от опасных бактерий, которые боятся кислоты. Кроме того, лактобациллы имеют могучий арсенал молекул, сдерживающих или убивающих другие бактерии.