Хотя неполноценность человеко-микробиомного суперорганизма сильно отличается от «традиционных» врожденных пороков (хотя бы тем, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом), этот дефект затрагивает все системы нашего тела. Если растущий организм не будет получать сигналов к созреванию от здорового микробиома, наше тело лишится необходимых ему питательных веществ, физиологические системы не смогут формироваться должным образом и функции иммунной системы будут нарушены. Именно так новая биология видит события, происходящие в человеческом теле. Именно так она видит события, происходящие в организме ребенка с неполным («недоукомплектованным») микробиомом.
Деррик МакФейб, доктор медицины и исследователь-невролог из Университета Западного Онтарио, занимающийся изучением микробиома и расстройств аутистического спектра, убедительно продемонстрировал способность микробов влиять на процессы социализации и функциональные возможности животных. МакФейб показал, что он может заставить мышей и крыс превратиться в совершенно антисоциальных существ и полностью игнорировать своих братьев и сестер по помету, просто-напросто изменяя концентрацию одного из метаболитов кишечных микробов — представителя класса короткоцепочечных (летучих) жирных кислот, пропионовой кислоты.
Образование специфических метаболитов — пропионовой кислоты, бутирата, витаминов В3 (ниацина), В5, В6 (активной формы), В12 и К, серотонина, дофамина и несметного числа других побочный продуктов микробного метаболизма — представляет собой лишь один из способов, с помощью которых микробиом способен влиять практически на все физиологические системы и ткани организма, включая и головной мозг. Если микробиом неполон, истощен или не сбалансирован, образуемые им метаболиты могут вызывать различные физиологические нарушения. Так происходит, например, когда иммунная система развивается при отсутствии критических метаболитов бактерии Bacteroides fragilis. Ущербность микробиома в ранней жизни приводит к формированию дефектной иммунной системы, что повышает риск аутоиммунных заболеваний.
Микробиом, неинфекционные заболевания (НИЗ) и пороки развития образуют своего рода треугольник, соединяющий микробиом с НИЗ, НИЗ с пороками развития, а пороки развития с микробиомом. До сих пор ученые уделяли основное внимание лишь каким-нибудь парам вершин этого треугольника — например связям между микробиомом и НИЗ или НИЗ и пороками развития. Но в реальной жизни важно рассматривать весь этот треугольник в целом.
Брайан Лав, профессор Фармакологического колледжа Южной Каролины и отец двух детей, заинтересовался связью между приемом антибиотиков и пищевыми аллергиями. Руководимая им группа ученых разного профиля решила проверить гипотезу, что повреждение микробиома от употребления антибиотиков может вызывать иммунные расстройства и пищевые аллергии. В процессе работы ученые неожиданно выяснили, что в любой, даже самой маленькой университетской группе студентов, обязательно найдутся молодые люди с пищевыми аллергиями. Это «открытие» навело их на мысль выяснить точную связь между приемом антибиотиков и риском детских пищевых аллергий и отыскать средства профилактики эпидемии пищевой аллергии.
Во введении мы уже описали несколько примеров социальных последствий пищевой аллергии, взятых из реальной жизни. Но пищевые аллергии — это всего лишь одно из многочисленных проявлений связи между дисфункцией микробиома и НИЗ. А что произойдет, если соединить все три составные части триады — дисфункцию микробиома, возникающие в результате НИЗ и пороки развития? Скорее всего, результат приведет к значительным социальным сдвигам.
Дефекты микробиома могут порождать всевозможные НИЗ. А НИЗ в свою очередь нередко приводят к серьезным ограничениям функций и ухудшают качество жизни пациентов. Эти ограничения могут быть очевидными (как, например, в случае некоторых аутоиммунных и неврологических состояний), но часто остаются незаметными. Кроме того, последствия могут в полной мере проявиться лишь после того, как ребенок подрастет и его нервная, иммунная, пищеварительная, дыхательная, эндокринная и репродуктивная системы окончательно созреют и попытаются работать «по-взрослому». К этому времени поражения и функциональные расстройства обычно становятся уже явными и проявляются в виде НИЗ. Тем не менее и в это время нелишне провести оценку микробиома с помощью так называемых биомаркеров. Эта оценка может включать либо исследование самих микробов, либо анализ их специфических микробных функций (таких, например, как выработка определенных витаминов и других веществ).
Биологи самого разного профиля нередко называют микробиом «недавно признанным органом». В литературе порой встречается и его другое образное название — «отсутствующий орган», хотя на самом деле микробиом всегда с нами. Мы просто не видим его и не чувствуем его присутствия. А между тем его функционирование во многом напоминает работу других органов. Биологи, изучающие гормоны, рассматривают микробиом в качестве одной из эндокринных желез, то есть органов, вырабатывающих гормоны (как щитовидная железа, надпочечники и т. д.). Нутриционисты, диетологи и биохимики иногда называют микробиом «второй печенью»: он обладает мощными пищеварительными и метаболическими способностями. Для иммунологов микробиом — инструмент, «тренирующий» иммунную систему, а для нейробиологов и психологов — орган, контролирующий мышление и поведение людей. Но какие бы функции ни выполнял микробиом — дополнительной эндокринной железы, второй печени, «тренера» иммунитета или неврологического «контролера» — его неадекватное формирование во время и после рождения человека чревато для него как суперорганизма очень серьезными проблемами.
Эпидемия инвалидности
В недавнем отчете некоммерческого Фонда семьи Г. Дж. Кайзера проблема врожденных пороков и «неполноценного поколения» рассматривается под иным углом зрения. В документе говорится, что НИЗ повинны в смерти миллионов людей, что сегодня они — главная причина ограниченной трудоспособности. Речь идет о нарушениях физических возможностей, связанных с врожденными пороками, о которых я уже говорил выше, но, с точки зрения Фонда семьи Кайзера, причина их — НИЗ, а не дефектный микробиом, порождающий эти самые НИЗ. Кроме того, в отчете подчеркивается необходимость ранних медицинских вмешательств: обходятся они дешевле и оказываются успешнее, чем лечение пациентов, у которых уже возникло одно или несколько НИЗ в процессе взросления. Агентства Всемирной организации здравоохранения также уже официально признали связь между НИЗ и нарушениями трудоспособности. Кроме того, в рамках своих программ и партнерских инициатив эту связь признала и Генеральная Ассамблея ООН. Дисфункции микробиома, НИЗ и нарушения трудоспособности практически неразделимы. Это и составляет природу нынешней эпидемии инвалидности и основу стремительного роста доли населения с ограниченными возможностями.
Атипичные люди
Два социолога из Центра социальной интеграции и изучения ограниченных возможностей Университета штата Мэн исследовали проблему нарушения трудоспособности и границ восприятия «целостного человека» или, по определению самих ученых, диапазонов восприятия «человеческих качеств». Среди интересных тем, затронутых Элизабет Депой и Стивеном Джилсоном, два вопроса вызывали особый интерес в свете недавних прорывов в изучении микробиома — что значит быть человеком и в каких границах люди способны признавать человеческие качества в атипичном человеческом теле?
Мне кажется, что, рассуждая о готовности людей признавать «атипичность», Депой и Джилсон главным образом имели в виду ограничение физических возможностей человека, о которых можно судить по тем или иным внешним признакам. Для компенсации утраченных функций человек может использовать технические приспособления, заметные для окружающих. Но реальность такова, что эти нарушения принимают самую разную форму. Распознать некоторые из них невооруженным глазом не так-то просто, и приспособления для их компенсации к настоящему времени еще не созданы. Ведь младенец с неполным (недоукомплектованным) микробиомом или взрослый человек с дисфункциональным микробиомом никому не покажутся «атипичными». Очевидные признаки ограниченных физических возможностей могут появиться у такого человека только в том случае, если он заболеет определенным НИЗ. О том, что собой представляет ребенок, лишенный микробов, нам уже известно. В самом начале своего университетского обучения я как-то побывал в Далласе, где столкнулся с необычной ситуацией: на свет должен был появиться новорожденный, контакт которого с микробами, по мнению врачей, неминуемо привел бы его к смерти. Пытаясь хоть как-то спасти жизнь малыша, доктора умышленно поместили его в стерильные условия.