Человек и бактериальный мир

Мною уже опубликовано в Прозе.ру несколько материалов-размышлений на эту тему (например, «Глобальные причины болезней», «О питании», «Горькая правда 2», «Три незаметных открытия», «Эволюция живой материи». Я уже начал готовить некую обобщающую статью, как обнаружил в одном журнале статью философа Андреева И.Л., который, в общем-то, изложил практически все, что я хотел написать. Поэтому ниже я привожу цитаты из статьи Андреева. Единственное, что я позволил себе сделать – это переставить местами отдельные цитаты для более логичного изложения.


ЧЕЛОВЕК И БАКТЕРИАЛЬНЫЙ МИР: ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

И. Л. Андреев

  //  ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2009, том 79, № 1, с. 41—49

Невидимое и таинственное бактериальное "подполье" человеческого организма и тотальная населенность микробами окружающей его органической и неорганической среды вызывают у подавляющего большинства людей брезгливость, безотчетный страх, а иногда панический ужас. Предлог для этого есть: вне нас - галактика космическая, внутри нас - столь же неисчерпаемая и таинственная микробиологическая галактика, имеющая свои трудно уловимые пространственно-временные параметры. Такие эмоции обычно забивают желание понять неизбежного бактериального "двойника" своего организма, от которого, как от собственной тени в солнечный день, нельзя избавиться.

 И надо постараться (благо медицинские и информационные технологии неуклонно расширяют такие возможности) наладить со своей микрофлорой взаимоприемлемый "диалог".

 Разумеется, для этого необходимо выйти за рамки дремучей микробофобии как векового предрассудка, до сих пор обладающего в обыденном сознании силой неотвязного мифа, и взглянуть на проблемы патологических состояний организма, обусловленных неблагополучной бактериологической ситуацией.

Бактерии - первые живые существа нашей планеты. Они появились на Земле, как минимум, 3.5 млрд. лет назад. Человеку современного типа всего около 35 тыс. лет. Мы моложе микробов в миллион раз.

Очевидно, они играли некую конструктивную  и неизвестную  Чарльзу  Дарвину роль в процессе образования видов на нашей планете, который извне и изнутри всех без исключения органических форм буквально окутан и пронизан бактериальной "атмосферой". Как пишет член-корреспондент РАН В.В. Малахов, "мы не должны забывать, что в каждой клеточке нашего тела живут крошечные потомки древних оксифильных бактерий, которые прокрались в организм наших далёких предков 2 млрд. лет назад и продолжают существовать в нас, сохраняя собственные гены и свою особую биохимию".

Поэтому относиться к микроорганизмам как к заведомо заклятым врагам человечества, по меньшей мере, несправедливо, а в принципе неверно и более того - пагубно.

Микрофлора - неотъемлемый компонент существования растений, животных и человечества, всей окружающей человека внешней среды и внутренней среды его организма. Жизнь без активного участия бактерий невозможна так же, как без пищи, воды, воздуха, гравитации.

Человечество возникло и существует в бактериальном "бульоне", в динамичной гармонии с окружающим его и находящимся внутри него безграничным микромиром.

 Количество бактерий в теле человека на один-два порядка превышает число соматических клеток макроорганизма. Бактерии, населяющие организм и кожные покровы человека, составляют от 3 до 5% веса его тела. Этот "рассеянный" по всему телу физиологический орган является эволюционным предшественником и индикатором состояния практически всех функциональных систем организма.

Животные, лишённые в экспериментах собственной микрофлоры, мало жизнеспособны и быстро умирают. Необходимые организму бактерии, которые поддерживают тонус и баланс с патогенными микробами, обеспечивают процесс переваривания пищи и извлечения из неё полезных веществ. Именно бактерии, обладающие в максимально примитивном варианте функциями, в принципе аналогичными эндокринной, иммунной и нервной системам регуляции жизнедеятельности людей, обусловливают блокирование либо пуск, а также течение патологических процессов.

От нормальной микрофлоры зависит здоровье человека, гомеостаз макроорганизма "хозяина", его энергетический и адаптационный потенциал, включая психологический статус и поведение. Поэтому есть смысл налаживать с ними взаимовыгодные отношения, а не громить их всех без разбора по любому, подчас не стоящему того поводу, тяжёлой артиллерией всё более мощных и разнообразных синтетических антибиотиков.

По мнению германских медиков, патогенные микроорганизмы являются причиной более 20% инфарктов и инсультов, не говоря о многих других болезнях.


Рассмотрение бактерий как заведомо заклятых врагов не только поверхностно и примитивно, но и препятствует поиску стратегии консенсуса и "сотрудничества" с теми из них, которые способствуют поддержанию здорового метаболизма, иммунитета и адаптационного резерва организма. С одной, но принципиальной разницей: бактериальный микромир жил до нас и может жить без нас.

Люди как партнёр симбиоза для микроорганизмов вообще случайны. Но мы без них как естественного спутника на протяжении всей истории пропадём.

Новейшие открытия позволяют рассматривать микробную популяцию в качестве единой системы, обладающей рядом свойств и особенностей, которые отсутствуют у отдельных бактерий.

Создаётся впечатление, что за пределами гастроэнтерологии и инфекционных отделений глубинную бактериальную опасность современная медицина недооценивает. Между тем преимущественно микробиологические заболевания внутренних органов человека в эволюционном смысле древнее "чисто" соматических, что предполагает специфику их профилактики и лечения. Исключительно клиническая терапия соматических болезней и психических патологий без учёта их бактериального подтекста нередко напоминает попытку вымыться в грязной воде.

Невинное, на первый взгляд, бытовое нарушение нормального функционирования микрофлоры желудочно-кишечного тракта, с которым при¬вычно живёт подавляющее большинство людей (германские учёные сетуют, что этому подвержены 97% известных исключительной пунктуальностью и чистоплотностью немцев), нередко становится миной замедленного действия - предтечей тяжелейших заболеваний.

Теоретический и кли¬нический "разрыв" между соматическими и бактериологическими представлениями о здоровье человека приводит к тому, что практически всех пациентов, подвергнутых лечению антибиотика¬ми,  антисептиками и химиотерапией,  а также травмированных и хирургических больных выписывают из стационара без исследования микрофлоры желудочно-кишечного тракта. Они ослаблены, у них снижен иммунитет, а избавленное от явных симптомов заболевание может через какое-то время принять латентную (скрытую) форму и хроническое течение, а самое опасное - резистентный (лекарственно устойчивый) характер.

 Учёт микробиологического фактора - серьёзный резерв совершенствования современ-ной медицины.

Недавнее открытие феномена социального (кооперативного, популяционного) поведения бактерий изменило представление об их жизнедеятельности. Они, оказывается, координируют своё поведение в рамках колоний, например, проявляя способность к коллективному захвату и совместному перевариванию пищевых частиц.

Целостность микробной популяции в отсутствие единого управляющего центра, каким является у млекопитающих, включая человека, головной мозг, обеспечивается эффективной системой коммуникации по сетевому принципу, а также активным "общением" бактерий друг с другом и с макроорганизмом - "хозяином" - через его иммунную систему.

В случае дефицита пищевых ресурсов или перенаселённости территории их дислокации бактерии могут впадать в спячку на тысячелетия и даже самоуничтожаться, выделяя в среду компоненты, подпитывающие молодые клетки данной популяции. Также выявилась способность микроорганизмов вырабатывать свои антибиотикоподобные вещества, которых уже открыто около 20000. С их помощью бактерии могут выстраивать плотную и надёжную защиту в виде биоплёнки для эффективного отражения натиска синтезиро ванных антибиотиков, число которых ежегодно увеличивается примерно  на  500  наименований. Биоплёнка образуется на поверхностях сосудов, слизистой, кожной и других оболочках тела. Она включает в себя обычно 15-20% бактериальной массы, накрепко прикрепившейся к той или иной поверхности, и 80-85% защитного матрикса, который снижает степень воздействия антибиотиков и антисептиков на микрокультуры - мишени в десятки, сотни и даже тысячи раз.

Вице-президент РАМН и директор НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи А.Л. Гинцбург и его сотрудники выявили механизм образования биоплёнок и доказали, что устойчивость "перед лицом" антибиотиков микобактерий туберкулёза на порядки превосходит защитный арсенал бактерий, ведущих стадный образ жизни, но лишённых организации, взаимной поддержки и прикрывающего их защитного матрикса.


Экспериментально обнаружено два "языка" общения бактерий между собой и с соседями в биологических плёнках и колониях.

По уверению микробиологов, общение осуществляется микробами на уровне лексики бытовых человеческих разговоров посредством не только нескольких (по крайней мере двух) биохимических "языков", но также с помощью ультразвуковых и электромагнитных сигналов. Особый интерес в свете последнего предположения вызывает исследование феномена "шёпота бактерий", когда гибнущая культура посылает сигнал, стимулирующий рост другой культуры даже тогда, когда она отделена от первой слоем кварцевого стекла.

Нельзя исключить, что сложившаяся в глубинах биологической эволюции реликтовая система догормональных и донейронных "языков" общения бактериальных сообществ внутри себя, между собой и особенно с макроорганизмом "хозяина" играет в организме роль микроэндокринологии и микроневрологии, а кишечник - это не только прибежище основной части микроорганизмов, но и арена их квазиэндокринного и квази¬нейронного сигнально-информационного взаимодействия. Именно в этом амплуа он выполняет в предельно примитивном варианте некоторые функции, присущие центральной нервной системе и даже головному мозгу высших животных, включая человека.

Остаётся научиться понимать язык бактерий (биохимический, ультразвуковой, электромагнитный), чтобы адекватно считывать передаваемую ими друг другу (guoram sensing) и макроорганизму хозяина (cross-talk) информацию и на этой основе попытаться вступить в общение с ними.

Может быть, со временем учёные откроют возможность передавать импульсы, регулирующие поведение и жизнедеятельность микробных ассоциаций, не вторгаясь в организм: через кожу, мышечные ткани, кости, жир и внеклеточные жидкости?

Главной ареной межбактериальных взаимоотношений в организме выступают кишечник и желудок, где сосредоточено подавляющее большинство микроорганизмов. По сути дела, этот крупный физиологический орган, площадь слизистой оболочки которого достигает 200 м2, является биологической таможенной заставой, не позволяющей поступать в кровь ядовитым веществам из окружающей среды и вредным для организма отходам процесса переработки пищи. Одних только бактерий, не считая грибов и простейших, в кишечнике обитает, как минимум, 2-3 кг.

Нарушение во времени и пространстве оптимального гомеостаза полезных и потенциально болезнетворных микроорганизмов, составляющих микробный пейзаж желудочно-кишечного тракта, обычно связано с проникновением в организм болезнетворных бактерий. Как правило, это обусловлено внешним инфицированием или выступает следствием развития других патологий макроорганизма, например, "прорывом" бактерий из кишащей ими толстой кишки в стерильный в норме тонкий кишечник, что вызывает его болезненное и чреватое осложнениями раздражение.

Германские учёные К. Руш и У. Петере называют кишечник "центром управления иммунной системы" и "самым большим иммунным органом человеческого организма". В слизистой оболочке кишечника сосредоточено 80% иммунологически активных клеток. Будучи обиталищем целого бактериального царства, кишечник представляет собой нечто вроде реликтового "мозга", регуляторные функции которого эволюционно соотносимы с ретикулярной формацией - самым древним фрагментом головного мозга, находящимся на его непосредственной границе со спинным мозгом человека.

Понимание этого открывает возможность не бороться с бактериями, а ис¬целять с помощью "дружественных" данному индивиду бактерий.

К резистенции микобактериальных штаммов ведёт не только легкомысленно-беспорядочное употребление антибиотиков, которые подтачивают естественный иммунитет организма. Его подрывает и не всегда контролируемая коммерческая индустрия пищевых производств. Совокупный иммунитет человеческой популяции ослабляет противоестественное вторжение в сложившийся в ходе эволюции видов характер пищеварения. С использованием антибиотиков в мире ежегодно производится не менее 170 млн. т мяса. Жвачных травоядных животных, в желудке которых преобладает щелочная среда, в промышленных масштабах кормят костной и рыбной мукой. Это приводит к бактериальному травматизму и медленному перерождению микрофлоры не только желудочно-кишечного тракта, но и всего организма, ослабляя его защитные силы.

Выявлены конкретные механизмы и каналы взаимосвязи между такими, казалось бы, далёкими друг от друга системами жизнеобеспечения человека, как пищеварительная и нервная. Стресс вызывает выброс адреналина, что, в свою очередь, обусловливает спазм сосудов и резкие сбои в системе кровоснабжения внутренних органов. Снижается способность стенок кишечника к усвоению полезных веществ и выведению токсинов. Слабеют рецепторы, на которых гнездятся многие миллиарды бифидо- и лактобактерий. Зато интенсивно оживляются условно-патогенные микробы, например, стафилококки, которые в штатной ситуации не опасны для человека, но в случае нарушения пищеварительной функции всех отделов желудочно-кишечного тракта блокируют деятельность бактерий - представителей нормальной микрофлоры. Всё это негативно влияет на нервную систему и психику человека. Появился даже термин "дисбактериозное мышление", характеризующееся раздражительностью, агрессивностью и обидчивостью.

Выявление механизмов активного общения и коллективных стратегий поведения различных компонентов микрофлоры позволит дифференцированно назначать и прицельно координировать коррекционно-лечебные воздействия на ор¬ганизм.

В то же время в рамках восстановительной и профилактической медицины успешно разрабатываются технологии борьбы с болезнетворными бактериями на их микробиологическом поле. Среди микробов есть не только наши враги, но и верные друзья, кото¬рых эпидемиологи объединяют понятием "нормофлора". В принципе бактериям, населяющим организм человека, нет смысла специально его губить. Ведь он для них - и стол, и дом. Патология возникает и развивается, когда в междоусобных микровойнах за место "под солнцем" в кишечнике макроорганизма хозяина начинают одолевать зловредные для него патогенные бактерии.

Представляется также актуальной практическая реализация разработанной в Институте биофизики клетки РАН (Пущино-на-Оке) совместно с Московским НИИ эпидемиологии и микробио¬логии им. Т.Н. Габричевского МЗ РФ идеи создания криобанка микрофлоры с отделениями во всех регионах. Для укрепления естественного иммунитета и защитных сил организма в критических случаях может не хватать живых микрокультур, содержащихся в различного вида пробиотиках. Тогда на помощь придут представители индивидуальной для данного человека микрофлоры. Только нужно взять её образцы в период оптимального самочувствия (например, в молодости) и погрузить на холоде в дормантное (спящее) состояние, в котором они могут пребывать, как доказали палеомикробиологи, тысячи лет. В случае серьёзного заболевания и тем более угрозы жизни можно разморозить часть законсервированной микрофлоры и размножить её в чашке Петри, чтобы затем, например, добавив в кефир, вернуть в организм пациента.

Тема межвидового взаимодействия микро- и макробиологического компонентов биоты нашей планеты позволяет открыть новые страницы процесса формирования человека как биологического вида и некоторые черты формирования человеческих рас.

Сегодня доказано, что основным фактором генетического отбора у европеоидов выступал туберкулёз, связанный со спецификой складывавшейся хозяйственной деятельности, в частности, с развитием домашнего (в отличие от кочевого, нередко находящегося в одном помещении с людьми) скотоводства и активным употреблением в пищу молока за пределами грудного вскармливания, благодаря чему микобактерии так называемого бычьего туберкулёза со временем трансформировались в печально известные палочки Коха, погубившие только в период с 1850 по 1950 г. более 1 млрд. человек. У представителей негроидной расы, проживающих в тропиках, такого рода микробиологическим "орудием" естественного отбора выступала малярия. Таким образом, люди в процессе эволюции преимущественно наследовали признаки, наличие которых увеличивало ресурс выживаемости либо снижало тяжесть инфекций в конкретных климатических и социальных условиях.

Сегодня проблема инфекционных болезней человека наиболее актуальна в экологическом, политическом и экономическом аспектах. Резкое увеличение заболеваемости острыми респираторными заболеваниями является адаптивной реакцией на существенное изменение среды обитания, и прежде всего загрязнение воздуха городов.

Пора осознать демографические и социальные последствия пренебрежительного отноше¬ния к микробиологии как средству предотвращения и ликвидации эпидемических и инфекционных заболеваний. Для микробов нет ни биологических, ни географических, ни государственных границ.