Я – суперорганизм! Человек и его микробиом - Терни Джон

Итак, в этом небольшом исследовании все-таки удалось выявить изменения в мозгу. Они происходили только у тех, кому давали пробиотики. Отсюда вроде бы следует вывод, что (как и сказано в статье, опубликованной исследователями) пробиотики способны модулировать деятельность мозга. Слово модулировать выбрано с большой осторожностью: оно означает, что какая-то разновидность сигнала каким-то образом меняется в ходе процесса, который мы пока не очень-то понимаем. Пока мы не продвинулись дальше, если говорить о реальных фактах. Если же обратиться к умозрительным гипотезам (о пробиотиках узконаправленного действия, влияющих на настроение или даже способных помочь в предотвращении или лечении депрессии либо других расстройств), то в полученных результатах нет ничего, что позволило бы раз и навсегда перечеркнуть такую возможность. Хотя некоторые результаты опытов на животных выглядят весьма обнадеживающими и перспективными, придется подождать еще несколько лет, прежде чем мы сумеем получить четкую и полезную в практическом смысле информацию, напрямую касающуюся человека.

Тяжелая проблема

Я мог бы рассказать здесь обо всех прочих расстройствах, которые, подобно аутизму, внесены в список недугов, подверженных (возможно) влиянию связей «микробиом – кишечник – мозг». И в каждом случае мы пришли бы к одному и тому же выводу: мы имеем дело с очень многообещающей областью исследований. Так как она совсем недавно начала развиваться по-настоящему, мы кое-что знаем, но не очень много. А понимаем еще меньше.

Не удивительно: ведь мы пытаемся ввести в нашу схему еще один орган, фантастически сложный. Специалисты по философии сознания называют истоки возникновения разума в мозгу тяжелой проблемой, подчеркивая, что мы пока не можем решить ее удовлетворительным образом. Понимание устройства оси «микробиом – кишечник – мозг» является еще одной тяжелой проблемой. Чтобы разобраться во взаимодействиях микробиома и остальных частей суперорганизма, нужно обладать пониманием биологических систем, требующим интеграции многих дисциплин. Волей-неволей мы вынуждены обратиться к нейрофизиологии, которая сама по себе полна удивительных фактов и теорий, причем многие результаты нейрофизиологических исследований пока совершенно непонятны.

Есть и еще одно интересное осложнение: разум способен влиять на тело (а возможно, и наоборот), даже когда, казалось бы, ничего не происходит. Так проявляется (во всевозможных формах) эффект плацебо, имеющий большое значение для медицины. Вот один интригующий пример. Дайте страдающим синдромом раздраженного кишечника таблетку плацебо («пустышку») и сообщите им, что это плацебо. Получается очень хитроумная игра – какой-то двойной блеф. Вместо того чтобы дать некоторым пациентам плацебо и уверить их, что это реальное лекарство, экспериментаторы честно говорят им, что это пустышка, хотя и похожая на таблетки, которые, как показали предшествующие опыты, ослабляют неприятные кишечные симптомы посредством «самоисцеления организма благодаря связи сознания и тела». Эффект плацебо все равно достигался. Пациенты, которых предупредили, что им дают фальшивый препарат, сообщали о вдвое более сильном улучшении состояния (с точки зрения симптомов), чем пациенты из контрольной группы (которым не давали вообще никаких препаратов – ни подлинных, ни фальшивых) [139]. Пока это лишь единичное наблюдение. Но оно интригует, ведь именно такие заболевания всё чаще становятся объектом внимания исследователей микробиома, надеющихся принести облегчение пациентам, добившись понимания воздействия кишечных микробов. А теперь выясняется, что облегчения можно достичь, в сущности, просто говоря пациентам, что они будут чувствовать себя лучше. Полезное напоминание о том, насколько запутанны, должно быть, причинно-следственные цепочки между кишечником, сознанием и собственно мозгом.

Мы продолжаем пытаться как-то увязать их воедино. Однако их можно рассматривать и как куда более сложные взаимодействия. Дело в том, что у микробиома имеется еще один аспект, остающийся пока относительно не изученным. Речь идет о вирусах внутри нас.

Глава 10. Вирусы – это тоже мы

Искусство различать мелкие объекты в сплошной массе фрагментов ДНК-последовательностей развивается сейчас очень быстро. В июле 2014 года о новом исследовании массива данных, полученных при анализе образцов человеческого микробиома, стало известно всему миру; оно позволило обнаружить в экскрементах человека неведомый нам прежде бактериальный вирус.

В чем же тут сенсация? Главным образом в том, насколько распространенным он оказался. Его выявили в трех четвертях исследованных проб – из Европы, Кореи и Японии. Выяснилось, что именно ему принадлежит примерно четвертая часть всех вирусных ДНК в микробиомах некоторых людей.

Статья об этом исследовании, проведенном научной группой из Университета Сан-Диего, лишний раз напомнила, как мало мы знаем о нашем микробиоме. Мы неплохо представляем себе, какие грибы живут на человеке и сколько на нем обитает эукариот. За последнее десятилетие мы разгадали много загадок нашей бактериальной популяции. Но сейчас мы лишь начинаем по-настоящему оценивать то, что может оказаться столь же важной, как и бактерии, частью общей картины, – вирусы.

Наша собственная темная материя

Джонатан Свифт, этот великий сатирик, кое-что знал о биологии уже в XVIII столетии. В его стихотворном сатирическом трактате «О поэзии. Рапсодия» имеется обаятельный отрывок, даже ставший популярным детским стишком:

На клеточном уровне эти «более мелкие блохи» – кусочки жизни, которые мы именуем вирусами. У бактерий тоже есть вирусы. Наряду с потоком новой информации о бактериях в научный оборот поступает и более скромный ручеек результатов, которые позволяют нам постепенно осознавать новый сложный слой микробиоты (а значит, и нашего суперорганизма), внося коррективы в наши представления о том, как она себя ведет и как эволюционировала.

Вирусы – скорее паразиты, чем симбионты. Они состоят из маленьких геномов в простенькой оболочке, и для размножения им требуются живые клетки. Вирусы, которые используют для этого бактерии, называются бактериофагами (или просто фагами). Название происходит от греческого phagein («пожирать»), но если вы посмотрите на них под микроскопом, то увидите, что они не едят путем окутывания собой: нет, они внедряются в бактериальные клетки, а потом заставляют их лопаться, едва те наполнятся новыми вирусными частицами.

Подобно клеточной жизни, вирусы присутствуют повсюду и в гораздо большем количестве, чем нам казалось раньше. Недавние открытия, касающиеся числа морских вирусов, заставили пересмотреть оценку их количества в сторону резкого увеличения. Вплоть до конца XX века считалось, что вирусы попадают в море из рек и канализационных стоков. Теперь мы знаем, что в каждом литре океанской воды содержится 100 миллиардов вирусов. А значит, общее число вирусов в биосфере в 10 миллионов раз больше, чем количество звезд в наблюдаемой части Вселенной [140]. Неплохой объем биомассы! Если собрать вирусы из всех океанов, в совокупности они будут весить столько же, сколько 75 миллионов синих китов [141].

В биологии можно применять приблизительное правило: бактериофагов в каждой данной среде обитания примерно в десять раз больше, чем бактериальных клеток. Похоже, это относится и к человеческому кишечнику. Если учесть, скольким бактериям мы даем приют, нетрудно понять, что речь идет, мягко говоря, об очень большом количестве вирусов. Один из первых намеков на их разнообразие появился в 2003 году: в одном-единственном образце человеческого кала выявили более 1300 вирусных генотипов. Большинство из них принадлежало бактериофагам, которых никто никогда раньше не видел.