Журнал «Вокруг Света» №03 за 2009 год

Болезни высокой чистоты

Среда, в которой растут наши дети, во многом формируется современными моющими средствами и другой бытовой химией. Фото: ALAMY/PHOTAS

Сейчас уже трудно представить себе, что всего каких-нибудь 150—200 лет назад образованные люди в самых передовых странах не имели привычки регулярно мыть руки. То, что мы сегодня сочли бы ужасающей грязью, было повседневным фоном жизни. Чистота мало заботила даже медиков: когда в конце 1840-х годов венский врач Игнац Земмельвейс предложил обязательное обеззараживание рук при приеме родов, коллеги единодушно отвергли это требование. Сама мысль о том, что руки врача могут быть источником грязи, показалась им оскорбительной.

Только во второй половине XIX века, после открытия возбудителей инфекционных заболеваний, начинается массовое внедрение гигиенических навыков под знакомым нам всем с детства лозунгом: «Чистота — залог здоровья!» И действительно, чем больше людей привыкало к регулярному мытью, тем ниже становились показатели смертности, особенно детской. Конечно, дело было не только в изменении бытовых привычек: тогда же разрабатывались и входили в медицинскую практику вакцины, в городах сооружали водопроводы и канализацию. Чуть позже появились эффективные антибактериальные препараты — сульфаниламиды, а затем и антибиотики. Но современные исследования в ряде азиатских стран (как раз сейчас проходящих через аналогичные изменения) показывают, что простое регулярное мытье рук вносит больший вклад в здоровье населения, чем самые современные прививки. Например, чистые руки наполовину снижают гибель детей от желудочно-кишечных инфекций — одной из самых главных причин детской смертности в этих странах.

Тем временем развитые страны шагнули гораздо дальше. В повседневный обиход их жителей прочно вошли бактерицидные моющие средства (для тела, одежды, посуды, сантехники и т. д.), непреодолимые для микробов стеклопакеты, обеззараживающие фильтры в системах вентиляции и кондиционерах. С точки зрения микробиологии жилище современного человека представляет собой бесплодную пустыню: содержание микроорганизмов в ней очень мало и продолжает снижаться. Можно сказать, что гигиенический идеал современного общества — абсолютная стерильная окружающая среда — практически достигнут.

Загадочная эпидемия

Новые гигиенические стандарты доказали свою эффективность: смертность от инфекционных болезней в развитых странах сегодня небывало низкая и продолжает уменьшаться. Ни появление новых смертельных болезней, таких как СПИД, атипичная пневмония или африканские геморрагические лихорадки, ни неожиданные контратаки давно известных возбудителей не влияют на ситуацию.

Однако именно здесь в экономически благополучных районах последние десятилетия стали набирать силу болезни, почти неведомые жителям беднейших регионов. За последние 30 лет число случаев аллергии в мире удваивалось каждое десятилетие, причем почти весь прирост достигнут за счет стран с высоким уровнем жизни. В ряде европейских стран (Германии, Англии, Франции и др.) хронические аллергики в разных местностях составляют от 10 до 30% населения. Всего же, согласно данным ВОЗ, аллергическими заболеваниями страдают сегодня около 5% взрослого населения планеты и 15% — детского. По социально-экономическому ущербу и влиянию на уровень здоровья и качество жизни пациентов они вошли в первую тройку болезней человека. Иными словами — укрощение инфекций и «болезней дефицита» (дистрофии, авитаминозов и т. д.) повысило роль других напастей. Новые «убийцы» (в развитых странах это сердечно-сосудистые и раковые заболевания) чаще всего настигают своих жертв во второй половине жизни: риск развития злокачественной опухоли закономерно растет с возрастом. С другой стороны, эти болезни были знакомы человечеству и раньше, и если в современном обществе их частота увеличилась, то только потому, что гораздо больше людей стали доживать до возраста, в котором они обычно развиваются.

Но эпидемия аллергий ведет себя совершенно по-другому: почти все новые случаи обнаруживаются у детей или подростков. У взрослых новые аллергии появляются гораздо реже. Наоборот, у многих людей зрелого возраста (примерно после 35 лет) наблюдается самопроизвольное ослабление или даже полное исчезновение мучивших их в юности аллергий. Проблему неожиданного их взрыва осложняет еще и то, что механизм развития этой болезни до сих пор не вполне понятен. С начала научного исследования аллергии было ясно, что в основе ее лежит необычайно бурная иммунная реакция на какой-нибудь антиген (который в этом случае именуется аллергеном). При этом сам антиген-аллерген может быть совершенно безопасным для организма: в «хит-параде» аллергенов неизменно числятся кошачья шерсть, пыльца растений (особенно злаков), шоколад, орехи, фрукты семейства цитрусовых... Ученые выяснили немало подробностей механизма аллергической реакции, установили, какие именно вещества, биохимические системы, клетки и ткани в нее вовлечены, но так до сих пор не нашли ответа на главный вопрос: что же заставляет иммунную систему вдруг ополчаться на ту или иную абсолютно невинную субстанцию?

Впрочем, аллергены — это все-таки чужеродные вещества. А бывает и так, что иммунная система столь же внезапно направляет свою разрушительную активность на те или иные клетки и ткани собственного организма. Такие заболевания (к ним относятся, в частности, системная красная волчанка, рассеянный склероз, значительная часть случаев диабета I типа и т. д.) называются аутоиммунными. Они часто провоцируются ожогом, травмой, воспалением, инфекцией, патологическим перерождением атакованных тканей, но в целом их причины и механизм развития по-прежнему довольно неясны. В последние десятилетия их частота быстро растет и тоже в основном за счет развитых стран.

Как известно, там, где кончается знание, начинается мнение. Гипотез о том, почему частота обоих типов иммунных нарушений так быстро растет и почему этот рост происходит именно в развитых странах, больших городах, среди благополучных слоев населения, было высказано немало. Неожиданную пандемию пытались объяснить промышленным загрязнением окружающей среды, неблагоприятными социальными условиями, чрезмерным потреблением лекарственных средств, химизацией сельского хозяйства, изменением состава и структуры питания, нервными перегрузками и стрессом, распространением неизвестной инфекции и множеством других реальных или предполагаемых факторов. В материалах, распространяемых противниками использования генетически измененных продуктов, рост аллергий неизменно приводится как следствие распространения «еды Франкенштейна».

Впрочем, последняя гипотеза отпала сразу же. Рост аллергических заболеваний был зафиксирован еще в 1980-е годы, когда трансгенные культуры еще не занимали ни одного гектара на полях планеты. В дальнейшем он шел совершенно синхронно и там, где трансгенные растения использовали наравне с обычными, и там, где для них были введены строгие меры безопасности, и там, где их не сажали и не покупали продуктов из них.

Мало помог делу и поиск генетических основ болезни. Сама по себе связь аллергии с наследственностью не подлежала сомнению. Давно было известно, что если один из родителей страдает аллергией, то риск развития ее у ребенка составляет 15—20%, а для отпрыска двух аллергиков риск возрастает до 60—70%. (При этом аллергенами для ребенка могут оказаться совсем не те вещества, к которым чувствительны родители, так что наследуется не сама болезнь, а предрасположенность к ней.) В исследованиях последних лет ученым удалось идентифицировать около 20 конкретных генов, тем или иным образом ассоциированных с механизмами аллергии. Но все эти, безусловно, ценные исследования ничего не давали для понимания охватившей развитые страны эпидемии аллергий. Какова бы ни была роль генов в развитии этой болезни, генетика больших популяций не претерпела за последние 30 лет каких-либо изменений, которые можно было бы связать с аллергиями.

Утверждения о «несомненной» связи аллергий с теми или иными новыми химическими агентами (загрязнителями, пестицидами, лекарствами и т. д.) кочуют из одной публикации в другую, но часто вообще не сопровождаются никакими конкретными цифрами или даже оценками. В других случаях в подтверждение их сообщается, сколько людей страдает аллергией на антибиотики или пестициды и какими темпами растет число таких больных. Эти цифры в самом деле впечатляют, если не знать, что примерно с той же скоростью растет и заболеваемость аллергиями на «старые», хорошо известные субстанции: пыльцу растений, шерсть животных, яйца, молоко, рыбу и т. д. Тем более «новые» вещества не могут объяснить параллельный рост аутоиммунных болезней: ведь ткани человеческого организма и их антигены точно не изменились за последние десятилетия.

В тех же случаях, когда роль факторов внешней среды становится предметом корректного научного исследования, их связь с распространением аллергий либо вообще не удается выявить (так, например, скорость роста заболеваемости оказалась одинаковой для курящей и некурящей части населения), либо частота случаев аллергии в сравниваемых группах различается на ничтожную величину. «Эпидемиологические данные по этому вопросу весьма противоречивы, а иногда и парадоксальны», — резюмирует известный российский аллерголог Наталья Ильина.

Задача клеток Th1- и Th2-хелперов (лиловые) — активировать другие иммунные клетки, в том числе В-лимфоциты (шарики с шипами), продуцирующие антитела (красные). Фото: SPL/EAST NEWS

Показатели нездоровья

В мае 2008 года начался крупный международный исследовательский проект DIABIMMUNE, на выполнение которого Евросоюз выделил грант в 6 миллионов евро. Проект выполняется учеными пяти стран, координатором выступает Университет Хельсинки. В ходе пятилетнего (2008—2013 годы) исследования ученым предстоит тщательно обследовать около 7000 детей из Финляндии, Эстонии и Карелии. Население этих регионов весьма сходно по антропологическим и генетическим показателям, а также по условиям проживания, природной среде, но при этом значительно различается по уровню благосостояния и гигиеническим стандартам. Предварительные исследования показывают, что у карельских школьников в 15 раз чаще встречаются антитела к хеликобактеру (возбудителю язвы желудка), в 12 раз — к вирусу гепатита А и в 5 раз — к токсоплазме, чем у их финских сверстников. Это свидетельствует о более частом раннем контакте с этими инфекциями. (Эстония занимает по этим показателям промежуточное положение.) В то же время в Финляндии гораздо выше заболеваемость аутоиммунными болезнями: финские дети в шесть раз чаще болеют сахарным диабетом I типа и в пять раз — целиакией (непереносимостью белков злаков), чем их карельские сверстники. Финляндия также входит в число стран с наиболее высокой заболеваемостью аллергиями (несмотря на свой холодный климат, что при прочих равных должно уменьшать этот показатель). Задача проекта DIABIMMUNE — установить, есть ли причинная связь между этими данными.

Матрица: недозагрузка

Между тем еще на заре нынешней пандемии британский эпидемиолог Дэвид Стрэчен обратил внимание на странную закономерность: риск развития таких типично аллергических заболеваний, как астма, экзема и сенная лихорадка, заметно снижался с ростом «порядкового номера» ребенка в семье. Для вторых детей он был ниже, чем для первенцев, для третьих — ниже, чем для вторых, и т. д. Сначала Стрэчен предположил, что каждая беременность производит какие-то изменения в организме матери, сказывающиеся затем на развитии следующего плода. Однако от этой гипотезы вскоре пришлось отказаться: если первыми рождались близнецы, риск для каждого из них был немного, но достоверно ниже, чем для первенца-одиночки, хотя подготовить для них защиту от будущих аллергий было некому.

Пытаясь объяснить загадочную связь между числом детей в семье и риском аллергии, Стрэчен обратил внимание на то, что в основе астмы и сенной лихорадки лежит избыточный иммунный ответ, в котором ключевую роль играют лимфоциты определенного типа — так называемые Th2-клетки. Это лишь один из возможных вариантов иммунного ответа: в распоряжении организма есть и иные защитные реакции с участием других клеток. Многие бактерии и вирусы вызывают иммунный ответ, опосредованный другим типом лимфоцитов — Th1. Как и во всех службах безопасности, отношения между разными «департаментами» одного «ведомства» в нашей иммунной системе довольно напряженные: развитие Th1-ответа сопровождается подавлением синтеза сигнальных веществ, запускающих Th2-ответ.

Но, как уже говорилось, современное городское жилище представляет собой почти стерильную среду. И центром этого культа чистоты, объектом неустанных гигиенических усилий всей семьи оказывается, конечно, ребенок, особенно пока он один и совсем маленький. Немедленно убрать всякую тень грязи, не пропустить к малышу ни одной пылинки, обеспечить стерильность всего, с чем соприкасается или может соприкоснуться младенец, — таковы представления современных родителей о своем долге, сформированные почти полуторавековыми усилиями санитарно-гигиенической пропаганды.

А что если в этом все и дело? Почти не встречаясь с микроорганизмами, на борьбу с которыми она нацелена, Th1-система не получает необходимой стимуляции и потому развивается недостаточно. «Баланс сил» внутри иммунной системы смещается в сторону Th2-системы, что и придает ей ту самую гиперреактивность (избыточную чувствительность и мощность), которая выливается затем в разного рода аллергии.

Тогда становится понятным, почему младшие дети меньше подвержены этой напасти. Поддерживать стерильную чистоту в доме с двумя детьми гораздо сложнее, даже если это близнецы. Еще труднее это с детьми разного возраста: у старшего уже сформировалась собственная микрофлора, да и на улице он ходит собственными ножками, а значит, несмотря на все старания взрослых, что-нибудь оттуда притащит. К тому же мама, устав и приобретя опыт обращения с детьми, уже спокойнее относится к мелким нарушениям требований гигиены, не кидаясь мыть малыша бактерицидным мылом после каждого соприкосновения с полом. Так что формирующейся иммунной системе младшего ребенка предоставляется гораздо больше возможностей для тренировки.

Это предположение доктора Стрэчена, обнародованное им в 1989 году и получившее название «гигиенической гипотезы», поначалу показалось медикам столь же шокирующим, как в свое время предположение доктора Земмельвейса. Однако, как часто бывает в таких случаях, догадка Стрэчена придала смысл и согласованность множеству фактов и эмпирических обобщений, выглядевших до того загадочными и нелогичными. Прежде всего стала понятной парадоксальная связь между частотой аллергических заболеваний и уровнем жизни: чем богаче та или иная социальная группа или общество в целом, тем выше в них гигиенические стандарты. Получили объяснение и давно подмеченные различия по этому показателю между городским и сельским населением: даже если фермерская семья живет в благоустроенном доме и пользуется всеми благами современной гигиены, снизить содержание микроорганизмов до городских стандартов ей, как правило, все-таки не удается.

Но, конечно, гораздо более четкие и недвусмысленные результаты принесли исследования, специально предпринятые для проверки гигиенической гипотезы — благо в последние годы таких работ выполнено немало. Так, например, в 2002 году сотрудники Бристольского университета выявили прямую корреляцию между гигиеническими стандартами семьи и риском астмы и экземы для детей 2—4 лет в таких семьях. Ученые разработали довольно сложную «шкалу чистоты», учитывающую противомикробную эффективность моющих средств, частоту купания малышей, среднее время пребывания их на улице, интенсивность их контактов с другими детьми и т. д. Каждый дополнительный балл на этой шкале повышал риск заболеть астмой или экземой на 4%, как это и должно быть согласно «гигиенической гипотезе».

Молоко и хлев

Оппоненты, конечно, указывали, что любой из этих фактов можно трактовать и по-другому. Например, можно предположить, что в семьях, уделяющих большое внимание гигиене, дети имеют больше шансов вырасти аллергиками, потому что часто контактируют с сильными аллергенами — химикатами, входящими в состав моющих средств. А деревенские дети не болеют аллергиями, потому что растут на свежем воздухе, едят натуральную пищу и двигаются гораздо больше, чем их городские сверстники. Правда, с этой точки зрения трудно объяснить, например, результаты, полученные американскими и немецкими учеными: дети, растущие в обществе кошки или собаки, отличаются высокой устойчивостью к аллергиям, причем не только на шерсть животных, но и на другие аллергены. Здесь уместно вспомнить, что очень многие семьи, ожидая ребенка, особенно первого, стараются избавиться от домашних животных, причем основным или одним из основных поводов для этого служат как раз опасения, что у малыша разовьется аллергия.

Снижая гигиенические стандарты, не следует забывать о защите от патогенных возбудителей, представляющих угрозу для жизни. Фото: FRANK SITEMAN/EAST NEWS

Еще парадоксальнее оказались результаты обследования населения островов Тристан-да-Кунья в Атлантике (единственный постоянно населенный остров в этом архипелаге соперничает с островом Пасхи за звание самой изолированной обитаемой территории на Земле) и Западных Каролинских — в Тихом океане. У жителей этих райских уголков есть и натуральная еда, и свежий, продуваемый океанскими ветрами воздух; они не знакомы ни с промышленным загрязнением, ни с пестицидами, ни с трансгенами. По экономическому развитию и особенностям быта они принадлежат, скорее, к той части человечества, которой вообще не должны угрожать «болезни благополучия». И тем не менее на обоих архипелагах обнаружился очень высокий уровень распространения астмы и других аллергических заболеваний. Объяснить это с позиций «загрязнения» и «высокого аллергенного фона» невозможно. С точки зрения же гигиенической гипотезы ситуация на островах оказалась тем самым исключением, которое подтверждает правило: в маленьких замкнутых общинах островитян редки инфекции, особенно вызываемые респираторными вирусами (это было прямо подтверждено низким уровнем антител к этим вирусам в крови жителей островов). Этого оказалось достаточно, чтобы сделать их уязвимыми для аллергий.

Масштабный проект ALEX, организованный европейскими эпидемиологами, был специально посвящен изучению причин устойчивости деревенских детей к аллергическим и аутоиммунным заболеваниям. Большое число участников (исследование охватило свыше 900 детей из смежных районов Швейцарии, Австрии и Баварии) и изощренные методы статистической обработки позволяли отделить действие различных факторов друг от друга и оценить вклад каждого. Достаточно сказать, что деревенские дети сравнивались по показателям заболеваемости не только с коренными горожанами, но и с детьми крестьян, живущими преимущественно в городе (в современных фермерских семьях это не редкость). В результате оказалось, что наибольшую защиту от аллергий дают два фактора: потребление молока из собственного хозяйства (некипяченого и даже непастеризованного) и регулярное пребывание в помещениях для животных, попросту говоря — в хлеву. В ходе исследования было даже выявлено конкретное вещество, контакт с которым более всего содействовал правильному развитию иммунной системы. Им оказался эндотоксин — характерный антиген наружной оболочки грамотрицательных бактерий. Чем выше было содержание эндотоксина в среде, где рос ребенок, тем ниже была вероятность развития у него аллергии.

Кстати, это же исследование показало, что уязвимость к аллергиям нельзя объяснить одним лишь нарушением равновесия систем Th1 и Th2, как это предполагал Стрэчен. В частности, вопреки ожиданиям ученых, чем богаче был «эндотоксиновый опыт» того или иного ребенка, тем меньше обнаруживалось в его крови Th1-клеток и их характерных продуктов. С другой стороны, многие аутоиммунные болезни — такие как ревматоидный артрит, болезнь Крона или тот же диабет I типа — связаны как раз с чрезмерным Th1-ответом. И как мы помним, среди людей, выросших в маломикробной среде, частота этих болезней тоже растет. Эти и другие новые данные заставили видоизменить первоначальную гигиеническую гипотезу: теперь она гласит, что ранний контакт с болезнетворными агентами необходим для нормального развития особых регуляторных клеток иммунной системы.

Иммунная система человека рассчитана на непрерывный натиск огромного числа возбудителей. Фото: SPL/EAST NEWS

Защита от защиты

В общем-то этого следовало ожидать. Как известно, любая чрезмерно развитая служба безопасности при нехватке шпионов и диверсантов начинает их придумывать, назначая на эти роли мирных иностранцев или чересчур независимых собственных граждан. Так же ведет себя и иммунная система человека, рассчитанная на гораздо большие антигенные нагрузки, чем те, что она испытывает ныне. Помимо вирусов и бактерий в ее обязанности входила еще и борьба с паразитическими червями, с которыми ныне многие жители развитых стран не сталкиваются вообще. Между тем, как показали исследования, проведенные в 2001 году в Эфиопии английскими медиками, заражение анкилостомами или аскаридами втрое снижает риск возникновения астмы. Более того, в отличие от вышеописанных механизмов, срабатывающих (или не срабатывающих) в первые два года после рождения, анкилостомы способны излечить — точнее, подавлять — астму у взрослых людей. В том же Ноттингемском университете, сотрудники которого изучали эту проблему в Эфиопии, небольшую группу добровольцев-астматиков заразили анкилостомами, что избавило их от мучительных приступов. Аналогичные результаты были получены в Университете штата Айова (США). Впрочем, этот метод вряд ли получит широкое применение в клинике: если пациент, излечившись от астмы, переморит затем своих избавителей (или те умрут сами — срок жизни анкилостом в человеческом теле ограничен, а в цивилизованных условиях самопроизвольное перезаражение практически исключено), астма вскоре вернется. Создавать же своими руками в собственной стране очаги гельминтоза, с немалым трудом побежденного в 1920-х годах, медики развитых стран почему-то не хотят.

А в самом деле, если гигиеническая гипотеза верна, то что же делать современным людям, чтобы избавить себя от нарастающей угрозы аллергий и аутоиммунных заболеваний? Отказываться от дезинфекции и санитарии, снижать гигиенические стандарты? Кормить детей немытыми овощами и фруктами, не мешать им подбирать с земли и тянуть в рот все, что они находят?

Нет, конечно. В конце концов, как бы ни отравляли человеку жизнь астма, инсулинозависимый диабет или системная красная волчанка, с этими болезнями можно жить десятилетиями, в то время как холера, дифтерия или брюшной тиф означают реальную и немалую угрозу для жизни ребенка. С другой стороны, нам вовсе не нужно выбирать между Сциллой и Харибдой. В конце концов, для «тренировки» иммунной системы не обязательны живые и патогенные возбудители. Достаточно предъявить ей их антигены, причем довольно неспецифические, характерные для больших групп микроорганизмов. Значит, в принципе можно разработать некие вакциноподобные препараты, которые стимулировали бы правильное развитие иммунной системы ребенка, не вызывая болезней. Первые шаги в этом направлении уже делаются: швейцарский биотехнологический центр Cytos Biotechnology разработал препарат CYT003-QbG10 на основе почвенных микобактерий — родичей возбудителя туберкулеза. Кусочек синтетической ДНК, имитирующий характерную нуклеотидную последовательность микобактерии, заключается в искусственную оболочку наподобие вирусной и вводится в организм человека. Ограниченные испытания на небольших группах пациентов показали высокую эффективность препарата против аллергии на пылевых клещей, собачью шерсть и пыльцу растений. Минувшей осенью начались полномасштабные клинические испытания нового средства в аллергических центрах разных стран. Тем временем исследователи, связанные с проектом ALEX, экспериментируют с препаратами на основе эндотоксина.

А мы уже сейчас можем взять на вооружение несколько простых правил и приемов, позволяющих снизить риск иммунных патологий у наших детей. Например, не вестись на рекламу новых моющих средств, которые «убивают все известные микробы». Не пользоваться без необходимости бактерицидным мылом: полная стерильность нужна в операционной, а не в квартире. Не бояться открывать форточки и окна, в том числе и в комнате, где находится младенец (если, конечно, погода за окном это позволяет). С самого раннего возраста побольше гулять с малышом. Когда он начнет передвигаться сам, не пугаться и не ругать его, если он голыми руками пороется в земле или погладит дворовую кошку. (Собственные собака или кошка тем более полезны для ребенка, и не только в смысле профилактики аллергии.) В деревне или на даче позволять ему пить свежее молоко и простоквашу (если у него нет проблем с усвоением этих продуктов) и есть ягоды прямо с куста. И самое главное, помнить, что разумная мера нужна во всем, включая стремление к чистоте.

Кстати, все это останется справедливым и в том случае, если медицина когда-нибудь найдет радикальное решение проблемы аллергий.

Борис Жуков