Микроб редко приходит один. Как микроорганизмы влияют на нашу жизнь

Самый первый микроб — трудоголик, которому мы всем обязаны

Свои лекции о домашней гигиене я обычно начинаю так: «Здравствуйте, меня зовут Маркус Эгерт, и я исследую вещи, о которых большинство людей говорит: „Я не очень-то хочу про это много знать“». Люди поначалу испытывают неприязнь к теме микробов и бактерий. Она кажется слишком неприятной, даже зловещей. Потому что она касается вещей, скрытых от наших глаз.

Но первоначальное отвращение улетучивается уже через несколько минут, ведь домашняя гигиена важна каждому из нас и никого не оставляет равнодушным. По моему опыту, большинство считает себя чистоплотными людьми, умеющими обращаться с тряпкой и моющими средствами. Насмешкам чаще подвергаются другие. Разве у вас нет знакомого, которому так и подмывает подарить на день рождения упаковку салфеток для уборки? И определенно есть подруга, которую вы посещаете реже, чем могли бы, потому что своей манией чистоты она действует на нервы.

То, что я, как микробиолог, занялся этой темой, произошло не само собой. Нельзя сказать, что я из кожи вон лезу, убираясь дома. Я защитил диссертацию по микробным сообществам в кишечнике личинок африканских бронзовок, личинок майских жуков и дождевых червей. Если сейчас вы решили, что микробиолог — редкая и ненужная профессия, поспешу вас успокоить. В наше время микробиолог никогда не останется без работы.

Микробиологи нужны по всему свету, чтобы мы могли продолжать жить так, как живем сейчас. Они следят за тем, чтобы в продукты и питьевую воду не попали опасные бактерии. Многие лекарства должны быть стерильными, то есть совсем без бактерий. Даже в погружных ваннах, используемых для покраски автомобилей, микробы могут присутствовать только в ограниченном количестве, иначе есть опасность, что микроорганизмы попадут на металл и краска не пристанет плотно.

То, что я посвятил себя домашней гигиене, не произошло случайно. В 2006 году я начал работать в дюссельдорфской компании Henkel, производящей бытовые товары. Для незлобивого ученого из университета такой карьерный шаг — все равно что переход на темную сторону силы. Там исследования ведутся не ради исследований, а ради роста продаж стиральных порошков, средств для мытья посуды и дезодорантов.

Я стал начальником лаборатории в отделе микробиологии. Сначала мы занимались главным образом запахами тела и исследованием дезодорантов. Чувство было такое, будто я попал на огромную игровую площадку для микробиологов! Один из моих пожилых шефов любил говорить о песочнице господина Эгерта, когда я представлял свои идеи для проектов, пользуясь университетскими методами.

Например, мы изучали влияние косметики на микрофлору кожи. Для этого мы изолировали микробов из подмышек коллег и исследовали, какие из них производят пахучие вещества. Потом мы занимались бактериями, производящими запахи в кондиционерах автомобилей, микрофлорой в стиральных машинах и воздействием чистящих средств на микробов в домашнем хозяйстве.

Кроме того, мы изучали ферменты из генетически модифицированных бактерий, которые могли поглощать пятна на белье при машинной стирке. Чем-то все это напоминало лабораторию доктора Франкенштейна. Но современной микробиологии под силу создать на чертежной доске по индивидуальному заказу микроорганизм, который делает ровно то, что нужно. Ну, почти.

При этом микробиологи работают с живыми микроорганизмами примерно также, как и Роберт Кох, открывший туберкулезную палочку 150 лет назад, — помещая в твердую или жидкую питательную среду. Потому что только живых микробов можно протестировать на то, как они реагируют на внешние раздражители; например, на чистящие средства или активные вещества в дезодорантах.

Легко забыть, что микроорганизмы — живые существа, обладающие собственным обменом веществ. Размером они всего в тысячную долю миллиметра, и чтобы их увидеть, нужен микроскоп. Впервые их смогли разглядеть почти 350 лет назад, и это был гигантский скачок вперед. Первым человеком, который увидел бактерии и описал их, был Антони ван Левенгук, голландский изготовитель линз и оптики. Но ему еще не было известно, с кем он имеет дело. Даже в XIX веке медики, не зная о существовании бактерий, считали, что болезни вызываются плохими запахами. И только упомянутый выше Роберт Кох открыл их истинную природу.

Все микробы — одноклеточные микроорганизмы. То, что они вообще могут существовать в такой форме, заслуживает особого внимания. Когда микробиологи хотят объяснить разницу между одноклеточными и высшими, многоклеточными, существами, они прибегают к крайне простому примеру: все, что можно перемешать в миксере, не убив, — это микроорганизмы. Причина: в многоклеточных организмах клетки так специализировались, что не способны выжить поодиночке в естественной среде. Когда их разъединяют, они не могут образовать полноценный организм.

Микроорганизмы, напротив, потенциально бессмертны. Микроорганизмы размножаются делением или, выражаясь научно, экспоненциальным ростом: из одной клетки получаются две новые, из двух — четыре, из четырех — восемь… Куда это может завести? Из одной клетки, которая будет делиться каждые 20 минут в течение 48 часов, возникнет биомасса, которая в 3000 раз тяжелее Земли.

К микроорганизмам, или микробам, относятся бактерии и археи — менее известная родственная группа бактерий, которые, например, производят метан для тепла в биогазовых установках. Далее, грибы, водоросли, одноклеточные живые организмы (простейшие) и вирусы — тоже микроорганизмы. Последние составляют обособленную группу, они не живые существа, а «только лишь» сложные молекулы без обмена веществ.

Лучше всех из микроорганизмов изучены бактерии. Они способны реагировать на химические раздражители и у многих из них есть нечто вроде моторчика, с помощью которого они передвигаются. Слова «микробы» и «возбудители болезней» часто используются как взаимозаменяемые. Это необоснованно! Большинство микробов совершенно безвредны для человека.

В отличие от клеток грибов, водорослей, простейших и других высших живых существ, у бактерий нет клеточного ядра. Их называют «прокариоты». И тем не менее наши клетки родственны бактериям. Точнее, мы от них произошли. Давным-давно бактерии и археи соединились в эукариоты: клетки с ядром, из которых, в конце концов, и состоит человек.

Самим своим существованием мы обязаны микроорганизмам! Вся жизнь на Земле произошла от них. Печально, что в истории сотворения мира об этих крошечных существах, невидимых человеческому глазу, нет ни слова. Хотя бактерии и микроорганизмы заслуживают отдельной толстой главы в каждой книге, повествующей о сотворении или эволюции человека.

Микробы стали первыми обитателями нашей планеты, когда та еще была непригодным для жизни адом, а не тем приятным местом, где розы источают аромат и поют песни соловьи, каким мы знаем его сегодня. Если бы микробы не обладали почти пугающей возможностью к приспособлению, наша Земля осталась бы безжизненной пустыней. Ни одно животное не выжило бы на ней, деревьев и цветов не существовало бы.

В быту мы думаем о микроорганизмах как о непрошеных гостях. Давайте не будем заниматься самообманом: мы живем у них, а не они у нас!

Признаюсь, нелегко питать уважение к организму, который в 40 раз меньше человеческого волоса и к тому же обладает дурной репутацией. И тем не менее от этого фундаментального постулата никуда не деться: вся жизнь на Земле восходит к одному супермикробу, который вышел на сцену около 4,3 миллиарда лет тому назад.

Ученые назвали первое клеточное живое существо на планете LUCA (last universal common ancestor — последний универсальный общий предок). Когда он возник, Земле было всего 100 миллионов лет.

Микробы не оставляют таких же впечатляющих следов своего существования, как, например, тираннозавр. Наличием доказательств их раннего существования мы обязаны, как ни странно, изменению климата. Из-за потепления обнажаются скальные породы, где никогда не ступала нога человека.

Недавно британско-австралийская команда исследователей обнаружила древние скалы у эскимосского поселка Нуввуагиттук (канадская провинция Квебек). Этому горному образованию, которое называют зеленокаменный пояс, 4,3 миллиарда лет, и в нем были обнаружены трубчатые структуры. Такие образования сегодня представляют собой естественный продукт метаболизма микроорганизмов, живущих на дне глубоких озер близ горячих вулканических источников, поскольку вода этих так называемых черных курильщиков очень богата питательными веществами.

Молодая Земля, на которой возник LUCA, была непригодна для жизни. Земной атмосферы, защищающей нас от смертельного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, в ее нынешнем виде еще не было. И кислорода, естественно, тоже не было. Кроме того, было очень жарко. LUCA зародился в воде.

Без кислорода не существовало бы высших форм жизни на нашей планете. То, что появился воздух, которым мы дышим, — настоящее чудо, совершенное цианобактериями (сине-зелеными водорослями). Они создали себе пищу из солнечного света, углекислого газа и воды — углеводы. Свободный, газообразный кислород возник как побочный продукт этого фотосинтеза.

Через 1,5 миллиарда лет концентрация кислорода в воздухе приблизилась к показателю 21 %. Именно столько нам нужно, чтобы великолепно себя чувствовать. Это состояние было достигнуто впервые около миллиарда лет назад. С таким количеством кислорода в качестве источника энергии для дыхания стал возможен взрыв разнообразия жизненных форм, и голубая планета позеленела. Кроме того, возникли высшие, то есть многоклеточные, организмы.

Но ни одно из многочисленных живых существ, появившихся вплоть до сегодняшнего дня, не может отрицать своего происхождения — мы все происходим от LUCA и, таким образом, родственны между собой; от бактерии до морского огурца, от картофеля и плодовой мушки до шимпанзе и человека, мы обладаем общими признаками, такими как унаследованная ДНК или способ производства протеинов (белков).

Это также означает, что микроорганизмы связаны с нами теснейшим образом. Ведь каждая наша клетка содержит «внедрившиеся» клетки-бактерии, так называемые митохондрии, производящие до 90 % нашей энергии.

Большинство ученых исходят из того, что жизнь возникла на Земле. Но один факт — способность некоторых микроорганизмов к выживанию даже в самых непригодных к жизни условиях — ставит в тупик. Откуда такая выносливость? Мы знаем, что эволюция не склонна к опережению и продвигается вперед малюсенькими шажками. Однако эти микробы развили в себе потрясающую способность к сопротивлению за относительно короткий промежуток времени.

На этот счет есть теория, у которой не слишком много поклонников в ученом мире. Но давайте отдадимся ненадолго той волне приятного ужаса, который ее сопровождает: теоретически возможно, что жизнь на Землю была занесена из космоса — утверждают сторонники панспермии. Уже развитые споры внеземной жизни поселились на пустой планете и ее колонизировали. Следовательно, все мы — пришельцы.

Американские микробиологи обнаружили в кристаллах соли, возраст которых составляет 250 миллионов лет, вкрапления спор бактерий. Ученые «напитали» эти бактерии, очевидно неживые, питательным раствором из сахара, витаминов и микроэлементов. Раствор оказался волшебным напитком. Споры возродились к жизни, как будто ничего не случилось.

Эти бактерии со своим внушительным возрастом в 250 миллионов лет являются старейшими в мире особями, когда-либо жившими на Земле. Для сравнения: самый старый из людей дожил до 122 лет. Понятно, что микроорганизмы с подобными свойствами вполне могли выдержать космическое путешествие, например, как пассажиры на метеорите.

Столкновение с Землей, по-видимому, нисколько им не повредило. Резистентность спор бактерий объясняется многослойной, чрезвычайно толстой оболочкой и обменом веществ, способным практически замирать. Этим формам жизни не угрожают жара, засуха, отсутствие питательных веществ и даже антибиотики.

За 4,3 миллиарда лет эволюции микробы обжили почти все уголки планеты. Их можно найти на многокилометровой глубине в геосфере и в самых высоких слоях стратосферы. На Земле нет не созданного искусственно места, которое было бы стерильно, то есть без микробов (за исключением, возможно, раскаленной магмы). Каждый микроб обладает чрезвычайно малым размером, а потому способен оказаться в любой точке Земли. Но то, насколько хорошо он будет себя там чувствовать, сумеет ли выжить и размножиться, зависит от окружающих условий.

Это означает следующее: мы можем повлиять на то, чтобы микроорганизмы не сочли для себя идеальным местом обитания холодильник, постель или туалет, но бессмысленно пытаться защититься или спрятаться от них. Мы не сможем избавиться от них полностью. Никогда.

Последний универсальный общий предок (LUCA) и его потомки живут на Земле уже почти 4 миллиарда лет. Динозавры просуществовали всего 170 миллионов лет — относительно короткий период. Человек разумный (Homo sapiens) существует какие-то смешные 200 тысяч лет.

Итак, бактерии стали первыми обитателями Земли. Но это не все: когда через 2–3 миллиарда лет нашу Землю испепелит Солнце, а это неизбежно, — они определенно станут и последними.

Вместе они сила: почему микроб хороший семьянин

Когда животные рычат или ревут, они, предположительно, так общаются со своими сородичами. Сельди, например, общаются посредством выпускания газов. То, что животные болтают между собой, стало одним из самых неожиданных открытий эволюционной биологии.

Растения также взаимодействуют друг с другом, когда есть такая необходимость. Если, к примеру, животное или насекомое хочет полакомиться зелеными листьями, растение не только защищается с помощью неприятных горьких веществ, но и предупреждает об опасности своих соседей, используя летучие химические вещества.

Конечно, сложно поверить, что микроорганизмам тоже доступно такое фантастическое культурное достижение, как коммуникация. Тупые, как пробка, и могут только размножаться — столь нелестный образ намертво прилип к этим пасынкам нашей экосистемы. Поэтому когда биохимик Джон Вудланд «Вуди» Хастингс из Гарвардского университета в Кембридже впервые выдвинул предположение, что микробы незаметно общаются, к нему отнеслись скептически.

Но со временем гипотезу Хастингса признали. Потрясающая способность микробов договариваться о встрече и организовываться в большие группы получила в микробиологии громоздкое название quorum sensing («чувство кворума»). Это означает, что одноклеточные организмы могут воспринимать, сколько их сородичей находятся поблизости. И использовать это знание с пользой.

Очевидно, что самые маленькие формы жизни на нашей планете разработали удивительно сложную коммуникационную систему, выполняющую многообразные функции. Только за последние годы исследователи выявили около двадцати различных сигнальных молекул, которые позволяют микробам посылать разные сообщения. И эта расшифрованная часть, вероятно, — лишь небольшая часть их форм взаимодействия.

Имеющиеся данные указывают на то, что одноклеточные вынуждены разбираться с настоящим вавилонским смешением языков. Не каждая бактерия может понять любое переданное сообщение. Как именно бактерии отфильтровывают интересные для них молекулы из множества сообщений, является предметом крайне волнительного актуального исследования и во многом еще непонятно.

Вуди Хастингс уже в 1970-е годы начал на примере сепиолидов (моллюсков) Euprymna scolopes изучать, насколько выгодно «чувство кворума» для микроорганизмов: этот подводный житель обитает у побережья Гавайев; в ясные лунные ночи он хорошо виден своим врагам как темное пятно. Поэтому кальмар Euprymna scolopes в ходе эволюции приобрел орган свечения, который «включает» под водой, и свет размывает его контуры.

Но сам кальмар светиться не умеет. Для этого у него есть помощник: микроб Aliivibrio fischeri.

Сразу после того, как кальмар выползает из яйца, он начинает вбирать в себя из морской воды важные бактерии. Эти микроорганизмы сразу транспортируются в орган освещения, где привольно размножаются, пока не достигнут количества, достаточного для освещения, а это целых 10 миллиардов! Когда это пороговое значение достигнуто — залпом пли! — вся веселая компашка начинает светиться. Один-единственный микроб был бы слабой коптилкой, расходующей энергию попусту. Десять же миллиардов сияют, как зенитные прожекторы.

Микробы действуют вовсе не бескорыстно. За свою службу они получают от хозяина безопасное укрытие, а также сахар и другие питательные вещества.

Больше всего микробиологов в связи с любопытной кооперацией между кальмаром и бактерией занимает следующий вопрос: как одноклеточные организмы распознают 10 миллиардов сородичей, как им это удается?

По какой-то причине крошечные существа знают, что вместе они — сила, и поэтому они очень общительные. Хотя они и состоят всего-то из жировой оболочки, заполненной белками и ДНК. Но у бактерий есть еще и рецепторы для восприятия некоторых внешних раздражителей, например сахарных молекул кальмара. Кроме того, они обладают способностью выделять молекулы с информацией.

Чтобы обратить на себя внимание, бактерии старательно выделяют молекулы и таким образом кричат: «Привет, это я, здесь есть еще кто-нибудь?» Если этот зов достаточно громкий, то есть сигнальных веществ достаточно, он привлекает большое количество микробов. И только тогда бактерии зажигают свой яркий биохимический светильник.

Но не всегда микробов затягивает в воронку чужой глотки, где они находят кормушку и счастье на всю жизнь. Не всем так везет, как Aliivibrio fischeri. Иногда бактерии перемещаются по территории в поисках пропитания и общества. Нередко, как огонек такси поздно ночью, вдруг приходит спасительный зов от сородича: «Иди сюда, здесь ты нужен!» И тогда бактерии быстро пускаются в путь.

Встает закономерный вопрос: как микроб передвигается?

Вместо ручек и ножек у многих микроорганизмов есть так называемые жгутики, свисающие из тела как тонкие канаты. При необходимости эти нитеобразные структуры превращаются в пропеллер, который приводится в движение чем-то наподобие электромотора. Микробы могут разгоняться до 3000 оборотов в минуту.

Бывает и так, что бактерия слоняется как будто без дела. Микробиологи называют подобное поведение шатанием. Но и за таким передвижением кроется система. Бактерии проверяют, в каком направлении можно найти благоприятные для себя условия.

Было бы нетрудно предположить, что неприхотливые одноклеточные просто селятся где-то, все равно где. Но, как живые детекторы, эти крошечные существа проверяют окружающую среду на пригодность и чувствуют, есть ли поблизости чем поживиться.

Например, по химическому составу окружающей среды они могут определить, есть ли здесь источник пищи.

Человеческий организм для этих невидимых сожителей так же привлекателен, как страна с молочными реками и кисельными берегами. Микробам нравится наша приятная температура тела. Кроме того, здесь они находят неисчерпаемый запас пищи. Все, что мы брезгливо смываем с лица или счищаем с одежды, бактерии поедают с удовольствием: это телесные выделения и частички кожи. И тем более кровь.

Замечательным и в то же время отвратительным «общественным достижением» бактерий является биопленка. Эта слизь возникает, когда триллионы бактерий скучиваются и выпускают молекулы, склеивая мощный болотистый ковер. В этой среде бактерии и микроорганизмы прекрасно себя чувствуют, потому что там они практически недостижимы. При возникновении этих микробных мегаполисов также не обходится без «чувства кворума».

В медицине и гигиене биопленки стали крупной проблемой. Исследования показывают, например, что до 50 % всех пациентов, у которых катетер для мочевого пузыря установлен более недели, заражаются инфекцией мочевыводящих путей. Это происходит потому, что бактерии образуют биопленку на пластиковых трубочках и внутри них.

Больные муковисцидозом страдают от хронической легочной инфекции. Виновата в этом вредная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка). Это омерзительное создание образует в легочной ткани больного устойчивую биопленку, которую даже бронебойная долгосрочная терапия антибиотиками не может победить.

За примерами этих структур далеко ходить не надо: если не почистить зубы один день, на них образуется ворсистый налет. Этот предшественник кариеса и дурного запаха изо рта возникает, когда миллиарды бактерий собираются вместе.

Раковина в доме — это тоже «горячая точка» для микробов. Моя теща драила раковину так, что от блеска резало глаза, но парой сантиметров глубже все равно начинаются проблемы. Слова «сифон» и «грязь» — практически синонимы. Количество бактерий, обитающих в сливной трубе, превосходит всякое человеческое разумение. С образовавшейся в сливе биопленкой не справится ни горячая вода, ни «Доместос», ни даже молоток с долотом.

Ученые бьют тревогу: микробы — возбудители заболеваний становятся все более опасными. Они признают, что не могут угнаться за способностью противника к адаптации. Наше самое эффективное оружие в борьбе с опасными микробами сегодня — это антибиотики. Но при их разработке микробы не рассматривались как сложное сообщество. Антибиотик же пытается сделать безопасными все бактерии в радиусе поражения — независимо от того, полезная это для нас бактерия или вредная.

Но против защитного сообщества биопленки лекарства бессильны. Они просто не могут проникнуть сквозь ее слизистую оболочку.

При этом в наших антибактериальных стратегиях недооценивается «беспринципная» приспособленческая особенность бактерий. Если один микроб больше не может функционировать, на него нападает сородич. При такой форме расхищения трупов микроорганизмы быстро получают пищу. Но главное даже не в этом. Микроб поглощает генетический материал умершего микроба и встраивает его в собственный генетический материал. И становится сильнее.

Таким способом в микробном сообществе могут возникать настоящие Франкенштейны. Бактерия в мгновение ока превращается в полирезистентную, которую антибиотик не в силах сдержать. Именно из-за таких мутантов мы все больше теряем позиции в борьбе со злодеями из мира микробов. Антибиотики препятствуют необходимому производству материала для клеточных стенок, протеинов и других крайне важных для микробов молекул. Мутанты же обладают внушительным арсеналом для защиты от наших атак: они шустро вымывают антибиотик из тела клетки, они разлагают антибиотик ферментами, прежде чем он сможет проникнуть в тело микроба. При этом другие микробы замыкаются в оболочке или создают биопленку, в которую лекарство не может пробиться.

Мутанты выживают после курса антибиотиков, затем беспрепятственно размножаются и образуют огромную резистентную армию.

Удивительно, но в штаммах микробов старшие часто приносят себя в жертву ради молодых. Программа самоубийства, встроенная в план клетки, убивает бактерию, прежде чем она станет обузой для других. Для сообщества в биопленке это вдвойне практично: становится на одного едока меньше, а кроме того, тело усопшего служит провизией и складом дополнительных ДНК.

Однако эти каннибалы, поедая себе подобных, не получают железа — крайне нужного им питательного элемента. В человеческих клетках этого железа очень много — например, в гемоглобине, окрашивающем кровь в красный цвет. Наше железо нужно нам самим, поэтому в организме оно хорошо защищено. Но вышеупомянутая вредная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) способна красть это минеральное вещество из наших клеток — когда действует заодно с себе подобными. Для этого она использует «чувство кворума».

На данный момент мы бессильны перед этой совместной охотой. Но если нам удастся помешать коммуникации между бактериями Pseudomonas, это станет чувствительным ударом для так называемых патогенов — страшных возбудителей болезней. Целый ряд ученых возлагает большие надежды на этот новый, революционный метод борьбы с микробами. Мысль проста: мы знаем, что бактерии взаимодействуют друг с другом, так почему бы не извлечь из этого выгоду? Мы можем попытаться разорвать пути коммуникации и воспрепятствовать скоплению бактерий и образованию биопленки.

Для этого мы должны заблокировать сигнальные молекулы нашего противника. Только тогда мы сможем гарантировать, что все полезные микробы, которые облегчают нашу жизнь, будут защищены.

Некоторые исследователи даже полагают, что бактерии не смогут развить резистентность к этому методу лечения — методу отмены их права на проведение собраний. Но мы должны учитывать еще вот что: бактерии и между собой воюют. В этих войнах они перерезают друг другу радиосвязь. Поэтому следует ожидать резистентности и при этом способе ликвидации микробов.

Человеческий микробиом: друзья на всю жизнь

Сразу после рождения моей дочери Йоханны 13 лет назад я соскреб с памперса ее первый стул, поместил в специальный контейнер и отправил, как ценный груз, в лабораторию своего коллеги в Голландию.

Первородный кал — специалисты называют его меконием — с микробиологической точки зрения очень информативный материал. По нему мы можем судить, что переваривал растущий ребенок в материнской утробе: волосы и клетки, например. Можно предположить, что околоплодные воды, в которых плавает ребенок, не стерильны. А это означает: наши дети вступают в контакт с микроорганизмами задолго до того, как появляются на свет.

Наверное, природа таким образом бережно готовит малышей к жизни в суровом мире, полном микроорганизмов. Микробная ванна в материнской утробе представляет собой, возможно, некое крещение, первую естественную вакцинацию, которая укрепляет иммунную систему ребенка точно так же, как и прививки, например, от кори и ветрянки.

Мы живем под одной крышей с тысячами видов микробов. Этот факт не могут изменить даже самые сильные моющие и чистящие средства. Но этого и не нужно. Сравнительно недавно микробиологи начали использовать понятие «домашний микробиом». Под этим термином понимается совокупность всех микробов, окружающих нас в четырех стенах.

Есть достаточно доказательств того, что эта сеть из бактерий и других микробов оказывает значительно влияние на наше самочувствие. И, предположительно, с этими микроорганизмами мы делили пещеру или хижину уже в каменном веке.

А еще есть микробиом, который принадлежит только нам: человеческий микробиом. Это совокупность всех бактерий, архей, грибов, вирусов и паразитов, растущих, процветающих и живущих в нашем организме. Таких живых существ порядка 10 триллионов. По сути, каждый отдельный человек — это индивидуальная большая теплица.

Соотношение человеческих клеток к бактериям в нашем организме составляет примерно 1:1. С каждым походом в туалет «по-большому» соотношение ненадолго сдвигается в пользу человеческих клеток, и миллиарды микробов отправляются в унитаз. Но это длится недолго — очень скоро микроорганизмы восстанавливают свою численность благодаря способности стремительно делиться.

В человеческом организме живут около 15 тысяч микроорганизмов различных видов. Нам известна только вершина айсберга, около 20 %. Остальные 80 % мы в микробиологии классифицируем как «микробную темную материю». Так обозначают всех микробов, которых не видел еще ни один человек и о которых мы знаем только по их последовательностям ДНК.

Многие факторы влияют на наш микробиом: гены, питание, место, где мы выросли, даже наши занятия спортом и партнер, с которым мы живем. И конечно, наше отношение к гигиене. В последние годы врачи и микробиологи все чаще приходят к выводу, что эта чрезвычайно сложная община поселенцев очень полезна для нас.

Наш микробиом защищает нас от микробных атак внешнего мира, помогает пищеварению, стимулирует иммунную систему и даже производит для нас витамины. По всей вероятности, наши невидимые сожители обладают значением отдельного внутреннего органа — возможно, самым близким будет сравнение с кровью. Но только сейчас мы начали изучение этого органа.

У взрослого человека микробиом весит 300–600 граммов — примерно как 3–6 плиток шоколада.

Это бурлящее крошечной жизнью сообщество, о котором мы пока мало знаем, младенец получает с молоком матери. Например, многие из двухсот видов сахара, содержащихся в грудном молоке, ребенок не может сам переварить. Они являются кормом для важной группы микробов — для бифидобактерий.

Бифидобактерии — важнейшие строители кишечной флоры растущего ребенка. Bifidus — латинское слово, означающее «разделенный надвое» — название бактерии указывает на ее Y-образную форму.

Разумеется, грудное молоко должно в первую очередь обеспечивать младенца питательными веществами. Также очевидно, что оно защищает ребенка от инфекций и населяет его кишечник микрофлорой. Оно питает микробиом в кишечнике, с грудным молоком ребенок получает антитела и антимикробные протеины. Бифидобактерии составляют до 90 % кишечной флоры младенцев, находящихся на грудном вскармливании.

В начале 1970-х годов в обществе свирепствовал страх перед вредными веществами в материнском молоке, такими как инсектицид ДДТ. Поэтому многие родители (и моя мать тоже) не кормили детей грудным молоком. Сегодня мы знаем, что грудное молоко очень полезно для ребенка, и этот факт не подлежит сомнению.

Наука лишь относительно недавно убедилась, что микробы могут приносить человеку не только вред, но и пользу. Первые исследования велись с начала 1960-х годов. До этого микробов считали вредными дармоедами, живущими за счет человеческого организма.

О микробиоме тогда ничего не знали. Немного громоздкий термин «мини-сообщество организмов» впервые появился, вероятно, в 1988 году в статье о защите растений. Ни о каких помощниках нашей иммунной системе речь тогда не шла. С тех пор многое изменилось. Теперь мы знаем, что дети при рождении получают из микрофлоры вагины и даже микрофлоры материнского кала «базовую комплектацию», которая гораздо важнее, чем любое дальнейшее приданое или первая икеевская кухня в новой квартире.

К трем годам микробиом человека уже практически сформирован. С этого времени и до последнего вздоха мы живем вместе с этим сложным сообществом микроорганизмов. Но что происходит с детьми, не получившими при рождении этой естественной вакцинации?

Установлено, что дети, появившиеся на свет посредством кесарева сечения, более склонны к аллергиям и различным заболеваниям; они больше подвержены инфекциям. И даже во взрослом возрасте у таких людей выше риск возникновения аллергий, заболевания астмой или диабетом первого типа.

Поэтому врачи в случае кесарева сечения все чаще прибегают к необычной процедуре: они щедро обмазывают новорожденных сразу после первого крика выделениями из вагины матери. Однако насколько этот «вагинальный посев» способен заменить бактериальную прививку при обычных родах — пока до конца неясно.

Уже сегодня очевидно, что эта тема станет актуальной областью исследования. К примеру, сегодня в Германии кесарево сечение делается в каждом третьем случае. Микробиологи — и я не исключение — едины во мнении, что если кесарево сечение не требуется по медицинским показаниям, естественные роды — самое лучшее.

Пока что неясно, как будет дальше развиваться тема микробиома, вокруг которой поднялся такой ажиотаж. Исследованием человеческого микробиома занимаются и микробиология, и биология, и медицина.

Микробиом совершенно справедливо рассматривается как отдельный орган, чья структура и активность оказывают значительное влияние на здоровье человека, хотя истинные взаимосвязи во многих случаях еще до конца не прослежены. Нет ни одной болезни, при которой микробиом как-либо не изменялся бы. Уверен, что в будущем анализ микробиома станет стандартной процедурой, точно так же, как анализ крови.

В исследованиях микробиома будет большой прорыв — осталось только немного подождать.

Эксперименты на мышах показали, что при антибиотикотерапии во время беременности микробное разнообразие у мышиных эмбрионов сокращается, как после взрыва ядерной бомбы.

Давно известно, что антибиотики проносятся по нашей кишечной микрофлоре, как сильный ураган по пшеничному полю. Полезная ли бактерия, вредная ли — антибиотику решительно все равно. Нашему бактериальному «зоопарку» требуется несколько месяцев, чтобы оправиться от такого урона.

Значит ли это, что беременным следует воздерживаться от приема антибиотиков, чтобы избежать возможных последствий для ребенка и его микробиома? Конечно нет! Нужно взвесить все риски. Намного хуже отказаться от антибиотиков при наличии тяжелой инфекции. Однако данные исследований микробиома подчеркивают, что антибиотики нужно принимать обдуманно и осторожно (подробнее об этом мы будем говорить далее).

Бесспорно, что состав и активность микробиома изменяются при ряде недомоганий. Истинные взаимосвязи зачастую неясны. Здесь мы имеем дело с классической проблемой курицы и яйца и просто не знаем, что было сначала: заболевание или изменение микробиома?

Но если предположить, что состав микробиома меняется только при заболеваниях, разве это не была бы хорошая новость для медицинской диагностики? Поняв маневры наших бактерий, мы могли бы делать выводы об определенных заболеваниях. Возможно, в будущем микробиом будут читать так же, как анализ крови.

Не менее захватывающая перспектива открывается и для других областей применения исследований микробиома. Судмедэксперты, например, мечтают о том времени, когда можно будет раскрывать преступления с его помощью. Лежащая в основе идея не лишена привлекательности: микробиом очень индивидуален и оставляет заметный след в помещении. В гостиничном номере микробные отпечатки пальцев гостей видны уже через три часа после пребывания.

Однако, как уже говорилось, слишком много факторов влияют на нашу микробную флору, поэтому она не остается неизменной — в отличие от реальных отпечатков пальцев. Насколько мне известно, этот метод пока неприменим на практике. Однако, как немецкий ученый, я без зависти вынужден признать: в США под такой проект можно было бы получить фантастическое финансирование.

Тем не менее попытка привлечь преступников к ответу достойна всяких похвал. Попытка же привлечь фанатиков здорового образа жизни сомнительными книгами о диетах для микробиома менее оправданна. Мы можем сделать много хорошего для микрофлоры нашего кишечника, это правда. Наше питание — слишком много пустых углеводов, красного мяса и мясопродуктов — предположительно не полезно для микробиома.

Много растительной пищи, балластных веществ, фруктов и овощей в придачу к рыбе и птице — так выглядит здоровое питание. Однако сегодня микробиом, это загадочное существо, слишком часто становится предметом манипуляций: мол, если будет здоров ваш микробиом, вы будете здоровы, счастливы и проживете долгую жизнь. Но это не так!

Относительно недавно ученые открыли миру индейцев яномами. Эти племена живут в джунглях Амазонки изолированно от цивилизации, как жили их предки 11 тысяч лет назад. Их размеренное существование внезапно было прервано командой американских микробиологов. Ученые вернулись домой с потрясающим открытием: кишечная микрофлора местных жителей работает, как хорошо отлаженный механизм. И все это благодаря разнообразию микробов в человеческом кишечнике, какого еще не видел свет.

Есть, как яномами, пить, как яномами, переваривать пищу, как яномами… Когда речь заходит о том, чтобы перенять образцовый стиль жизни индейцев, воображению нет предела. Но лично я не считаю, что нам всем необходимо вернуться в каменный век. Хотя мы и питаемся не оптимально, продолжительность жизни в западных странах достигла рекордно высокого уровня. И я твердо уверен, что мы не хотим вернуться к таким же показателям детской смертности, как у яномами…

Ученым иногда приходят в голову забавные идеи. И слава Богу! Если бы человеческая мысль не сходила регулярно с проторенного пути, то не было бы прогресса. Так что идея о том, что кишечник является вторым мозгом, была очень смелой. Ведь каждый знает: этот внутренний орган предназначен для пищеварения, выпускания газов и выделения отходов. Так как же можно сравнивать эту мусорную свалку нашего тела с очень сложным мыслительным аппаратом?

Однако факты таковы: в нашем кишечнике больше нервных клеток, чем в позвоночнике. И все больше ученых соглашаются с предположением, что пищеварительный тракт и головной мозг работают в связке и обмениваются информацией. Здесь снова вступают в игру наши микробы. Например, связь с мозгом осуществляется посредством стимуляции нервов в кишечнике, которые возбуждают бактерии или их метаболиты. Другое любопытное открытие, похоже, напрямую связано со способностью микробов передавать информацию в мозг.

Кишечный микробиом людей, страдающих от аутизма, депрессии и даже болезни Паркинсона, выглядит как клумба, на которой хорошенько потоптались.

Возможно, мы могли бы облегчить состояние больных, если бы снова разровняли их «кишечную клумбу»? И тогда кишечные бактерии отправили бы в мозг радостную весть: здесь, внизу, все в порядке! И жизнь снова бы вошла в нормальное русло.

Медицина знает способ восстановить кишечную микрофлору, которая, казалось бы, утеряна безвозвратно. Средством выбора является трансплантация фекальной микробиоты. При этой процедуре в толстую кишку пациента вводят донорские фекалии, разведенные физраствором. На данный момент есть две методики заселить кишечник здоровой микрофлорой: ввести фекальную микробиоту ректально с помощью клизмы или с помощью вводимого через нос зонда; вторая методика опаснее, так как фекалии могут попасть в легкие.

Многие животные инстинктивно знают, что могут восстановить свою кишечную флору, отведав чужих экскрементов, поэтому спокойно поедают встречающиеся им на пути кучки. И уже в Древнем Китае людям с болезнями кишечника давали пить разведенные фекалии.

Значит, этот метод нас всех спасет?

Есть многообещающие исследования: это и экспериментальная группа аутистов, количество симптомов которых уменьшились, пусть и временно; и испытуемые с депрессией, у которых на какое-то время поднималось настроение. Но крупный прорыв еще предстоит сделать. Вопрос о причине и следствии — что было раньше: яйцо или курица? — остается открытым.

Как уже упоминалось, состав микробиома зависит от очень многих факторов. Больные аутизмом и депрессией питаются иначе, чем обычные люди, они менее контактны и значительно реже бывают среди других людей. Может быть, именно поэтому их микробиом настолько отличен?

Если так, то трансплантация фекалий здорового человека им не поможет.

Однако есть заметное исключение. Для пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника, вызванными бактериями Clostridioides difficile (Клостридиум диффициле), трансплантация фекальной микробиоты показала себя очень эффективной.

Clostridioides difficile — ассоциированная диарея — это тяжелое воспаление кишечника, сопровождающееся кровотечениями и встречающееся прежде всего в больницах. От 20 до 40 % всех больничных пациентов имеют эту бактерию. Здоровая, разнообразная кишечная микрофлора обычно держит ее под контролем. Но когда она ослаблена из-за длительного приема антибиотиков, Clostridioides difficile берет свое и выделяет токсины, которые могут вызвать опасное воспаление кишечника, и для некоторых пациентов помощь приходит слишком поздно.

Флора здорового донора, по-видимому, может обуздать эту буйную бактерию и вернуть ее в цивильное общество. Результаты обнадеживают и доказывают, что исследования микробиома могут приносить практическую пользу.

Секс и микроб: история большой близости

При поцелуе партнеры передают друг другу около 80 миллионов бактерий. Это установили ученые из Нидерландов. К сожалению, они не сообщают, как повлияло проведенное ими исследование на желание целоваться у тех, кто обратил на это внимание.

Поначалу такой перенос микробов в ситуации, где этого не ожидаешь, может показаться омерзительным. С точки зрения микробиолога, этот малоизвестный обмен между двумя партнерами может оказать невообразимо положительный эффект.

Я заметил, что мои зубы стали намного здоровее с тех пор, как я познакомился со своей женой. Возможно, это объясняется тем, что моя предположительно агрессивная флора ротовой полости была смягчена ее менее агрессивной флорой.

Уже сегодня есть убедительные данные о том, что наш микробиом — то есть совокупность всех живущих в нас микробов — оказывает заметное влияние на наше самочувствие и на половую жизнь тоже. При этом медики и микробиологи только сейчас начали лучше понимать тесные отношения между человеком и микробом.

Например, кожа у живущих вместе партнеров частично заселена идентичными микробами. Канадские ученые в ходе одного из своих исследований смогли установить с точностью до 86 %, кто из участников эксперимента с кем вместе живет. Наибольшее совпадение культур бактерий у пар наблюдается на стопах.

Примечательны и различия между полами. Многообразие бактерий на коже женщин существенно больше, чем на коже мужчин. Предположительно это связано с более высоким pH женской кожи. Кожа, наш самый большой орган, в здоровом состоянии является слабокислым, что обусловлено телесными веществами — салом и потом. Менее кислую среду микробы считают более подходящей для жизни и заселяют охотнее.

Но тайна микробиологии тем самым не проясняется. Например, канадские биологи выяснили, что микробное заселение женского бедра имеет полоспецифичные черты. Причем настолько сильные, что на основе бактериальных проб этой части тела можно определить пол испытуемых со стопроцентной вероятностью.

Самые густонаселенные бактериями части человеческого тела — кишечник и ротовая полость, на третьем месте — влагалище. Как открытый орган, влагалище представляет собой желанную цель для микробов, через которую они рассчитывают проникнуть внутрь. В норме во время пубертата формируется защитная армия из молочнокислых бактерий, прогоняющих нежеланных захватчиков.

Чтобы избавиться от вражеских бактерий, бактерии-стражники производят перекись водорода (которой, как вы, наверное, знаете, осветляют волосы). Но когда стражники не справляются, в организм могут вторгнуться очень зловредные бактерии, которые называются анаэробными.

Эти бактерии не нуждаются в кислороде и могут натворить много дел в женском половом органе. Тогда влагалище оккупируют бактерии Gardnerella vaginalis (Гарднерелла вагиналис). Красивое название не соответствует их разрушительным намерениям: когда анаэробы свирепствуют во влагалище, это может привести к выделениям, нарушениям цикла, воспалению и даже бесплодию.

Ученые обнаружили, что профилактика ВИЧ у женщин с нарушенной вагинальной микрофлорой менее эффективна.

Почему вообще может нарушиться баланс вагинальной микрофлоры? Например, из-за приема антибиотиков. Эта медикаментозная шоковая терапия убивает и вредные бактерии, и полезные, в данном случае — молочнокислые бактерии, которые охраняют влагалище.

Недавно ученые нашли еще одного виновника: незащищенный секс с мужчиной. Это не касается незащищенного секса с постоянным партнером. В поле внимания исследователей попали случайные связи. Автор исследования даже назвала этот вид полового акта покушением на влагалище. Речь идет о борьбе культур.

Мнение исследователя довольно обоснованно: пенис не так сильно заселен бактериями, как влагалище, но мужской половой орган также имеет микробиом, собственную культуру микробов, которая во время секса вторгается во влагалище.

Увлеченные своим предметом ученые, и особенно микробиологи, легко упускают из виду эротику и телесные радости от встречи двух влюбленных. Есть опасность прийти к выводу, что секс и связанный с ним обмен телесными жидкостями приводит только к гигантскому обмену микробами. В каждом миллилитре спермы толпятся 10 миллионов бактерий. В каждом миллилитре влагалищного секрета содержатся примерно 100 миллионов бактерий.

Ученому сложно решить, что увлекательнее: решительный отпор, который дает вагинальная микрофлора одноразовому сексуальному партнеру, или поразительная гармония микробов у постоянных партнеров.

С микробиологической точки зрения пенис — еще недостаточно изученный орган. Но одно нам уже известно точно: под крайней плотью необрезанных мужчин гораздо больше бактерий, чем у мужчин, прошедших так называемую циркумцизию.

Под крайней плотью собираются самые настоящие маргиналы микробного мира, которые сами собой исчезают после обрезания.

Исследования показывают, что определенные бактерии играют роль комиссии по встрече ВИЧ. У обрезанных мужчин риск иммунодефицитного заболевания ниже на 50–60 %. Такие результаты получены во многих исследованиях. Для мира микробиологии это довольно-таки неожиданная новость. Обычно любое вмешательство в микробиом приводит к неутешительным последствиям. А здесь получается наоборот.

Нарушенная микрофлора половых органов вызывает воспаление как у мужчин, так и у женщин. Организм реагирует естественным образом: иммунные клетки спешат взять воспаление под контроль. Однако некоторые иммунные клетки начинают вести себя странно. Они открыто сигнализируют враждебным вирусам иммунодефицита, что хотят, чтобы на них напали. На профессиональном языке микробиологов это клетки с так называемыми рецепторами CD4.

При воспалении в интимной области и при определенных обстоятельствах может запуститься фатальная причинная цепочка: чем более воспалена микрофлора, тем больше иммунных клеток привлекается. Чем больше иммунных клеток находится в кризисном очаге, тем больше среди них сомнительных клеток с рецепторами CD4. И чем больше последних, тем проще задача у вируса иммунодефицита.

Все вышесказанное ставит вопрос о сексуальном поведении самих микроорганизмов. В микробиологии они считаются асексуальными существами, которые поддерживают численность вида, не прибегая к половому акту: когда пищи достаточно, клетка делится пополам каждые 20 минут на две свои копии с идентичным генетическим материалом. Просто так, без болезненных родов и малейших усилий.

Благодаря способу размножения и его огромному темпу микробы способны быстрее других видов заселить облюбованную местность. Однако это высокоскоростное размножение содержит опасный подвох: оно довольно инцестуозно и нацелено лишь на быстрый рост. Таким образом возникает однообразная колония из бесчисленных двойников, так называемых клонов. Подобное сообщество сталкивается с эволюционной проблемой. Потому что выживание вида во многом зависит от его генетического разнообразия.

Именно по этой причине микроба не приходится просить дважды, когда на обочине дороги валяется его мертвый собрат. Он не колеблясь употребит его бренные останки, обогатив за счет него свой генетический материал. Этот образ действий называется в молекулярной биологии трансформацией.

Однако у микроорганизмов есть и более прямой способ передать свои гены, который больше всего напоминает секс. Широко распространенное в специальной литературе понятие «конъюгация» указывает, что здесь не идет речь о подвернувшейся приятной возможности.

Основным инструментом клеточного полового акта является пиль. Латинское слово «pilus» означает волос и указывает на то, что этот нитевидный придаток во много раз превышает длину тела своего хозяина. Слово «pilum» переводится как копье или метательный снаряд, оно тоже подошло бы, так как при этом акте все происходит достаточно грубо. Сексуальный партнер захватывается абордажным крюком и протыкается копьеобразным фаллосом.

Доминантная бактерия использует рецепторы в конце пиля, чтобы найти полового партнера. Делается это для передачи копии крошечных кольцевых молекул ДНК, имеющихся у одноклеточных. На этой плазмиде плодородия, или F-плазмиде, хранятся частички генетического материала, которые донор навязывает клетке-реципиенту.

Откуда микроб-агрессор знает, что он нашел пригодную для конъюгации бактерию? Микробиология пока не знает ответа на этот вопрос. Известно лишь, что жертвы насильственного спаривания сами становятся охотниками, желающими инфицировать других бактерий своим генетическим материалом. Раз за разом в результате таких сексуальных нападений безвредные бактерии превращаются в яростных фурий, опасных для человека. С новым генетическим материалом они могут передавать резистентность к антибиотикам, что представляет большую опасность.

Мы все знаем, как происходят подобные изменения. Из комбинации старого и нового генетического материала могут внезапно возникнуть опасные возбудители болезней. Например, в мае — июле 2011 года по северу Германии прокатилась инфекционная волна энтерогеморрагической бактерии Escherichia coli (бактерии ЕНЕС). Тогда почти 3000 человек страдали от кровавого поноса, 53 человека умерло. Источником возбудителя были названы ростки пажитника из Египта. Растения, которое с тех пор незаслуженно избегают.

Ответственность за катастрофу, предположительно, лежит на вирусе. Он перенес, возможно где-то в Египте, генетическую информацию о мощном яде от одного известного штамма ЕНЕС на другой штамм, Escherichia coli (кишечную палочку), который хорошо «приклеивается» к человеческому кишечнику. Так возник микроб-монстр, ядовитый и агрессивный. Ужасает то, что теперь может возникнуть его разрушительный гибрид-клон. За те секунды, что вы читаете эти строки, где-то в мире бактерии могут заняться сексом и породить следующую бестию.

И здесь значительную роль играет биопленка, о которой мы говорили в предыдущей главе. В наполненной паром тесноте среды обитания микробов микроорганизмы гораздо чаще и быстрее находят подходящую пару, которой могут передать свои гены.

Самые разыскиваемые преступники мира микробов (которые могут встретиться и дома)

По приблизительным оценкам, в мире около триллиона видов микробов. Абсолютное большинство микробов для людей безвредно, напротив, некоторые из них полезны. Однако у нескольких «плохих парней» есть все средства, чтобы испортить нам жизнь.

По моему опыту дружеских посиделок, людям в основном нравятся страшилки о микробах.

Что ж, встречайте десятку самых ужасных микробов, коварных преступников из мира бактерий, живущих у нас дома, которых все желают найти и уничтожить.

Если спросить ученого, хочет ли он, чтобы его именем назвали растение, звезду, новый вид динозавров или бактерию, вызывающую отвратительную диарею, — что он предпочтет?

У американского ветеринара Даниела Элмера Сальмона выбора не было: поскольку он был одним из открывателей этой бактерии, вполне логично, что она была названа в его честь — сальмонеллой.

Сальмонеллы были настоящим бедствием во времена, когда никто всерьез не задумывался об охлаждении скоропортящихся продуктов. Да и гигиенические стандарты на кухнях и мясокомбинатах были не такими строгими, как сегодня. Еще в 1992 году в Германии было зарегистрировано 192 тысячи случаев сальмонеллеза. А в 2014 году всего 16 тысяч — меньше одной четверти!

Картофельный салат и блюда из яиц, особенно когда они долго лежали на жарком солнце, — идеальная питательная среда для этих возбудителей. В прошлом более серьезную опасность представляло куриное мясо. Так что можно предположить, что обязательная вакцинация куриц-несушек, введенная в Европе в 2006 году, способствовала значительному снижению количества заболеваний сальмонеллезом.

В отличие от, например, норовируса, сальмонеллам нужна большая численность, чтобы они смогли причинить вред; для этого требуется от десятков тысяч до миллионов возбудителей. Но затем ситуация ухудшается стремительно. Сильная рвота и диарея могут начаться всего через пару часов. Здоровых женщин и мужчин болезнь выбивает из колеи, как правило, на несколько дней. Но для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых ситуация может оказаться серьезнее.

При этом риск заболевания можно существенно снизить, если соблюдать простые правила: хранить скоропортящиеся продукты в холодильнике, в идеале при температуре около +4 °C. Пролежал фарш или тирамису день на солнце — в мусорку их! (Конечно, в контейнер для органических отходов.)

Сальмонелла свирепствует в основном летом. Если вы перемешиваете салат теми же приборами, которыми до того переворачивали сырую курицу на гриле, то сильно рискуете. Не повредит вымыть вилку или щипцы для гриля горячей водой с мылом.

Что особенно вероломно со стороны этих возбудителей и что часто недооценивается: сальмонеллы обитают не только в сырых яйцах, но и на скорлупе. Также многие не знают: кроме птиц часто заражены сальмонеллой и рептилии, например игуаны, черепахи и змеи. У нас их едят редко, однако, бывает, держат в качестве экзотических домашних питомцев.

Норовирус — это настоящий семейный вирус: если его подхватывает один из членов семьи, заболевают все. С очень большой вероятностью.

Если уж у детей в детском саду началась рвота фонтаном, то только одна радикальная мера способна подарить остальным немного надежды: посадить заболевшего ребенка под замок на карантин. Как отец троих детей, я знаю, о чем говорю…

Если бы норовирус был настоящим убийцей, он мог бы истребить человечество за несколько месяцев — настолько он идеален. Он относительно легко переносит жару и холод, неделями держится на дверных звонках, ручках, игрушках и поверхностях вообще. И требуется всего от 10 до 100 частичек вируса для инфекции — до смешного маленькое количество, которое человек получает, глядя одним глазком на заболевшего норовирусом с расстояния двадцати метров.

Однако все не так плохо. Конечно, когда у вас маленькие дети, пару дней семье придется сложно: сначала вам нужно заботиться о них, пока из них отовсюду хлещет. Затем они выздоравливают и по-прежнему требуют вашего внимания, а вы два дня лежите пластом. Совет: позовите кого-нибудь на помощь, но ни за что не уточняйте, зачем именно, пока не согласятся.

В норовирусе меня всегда восхищало то, что достаточно одного заболевшего, чтобы был причинен максимальный ущерб. Повар, подхвативший норовирус, обеспечит веселое рождество для всей вашей фирмы.

В 2012 году по школам на востоке Германии прокатилась эпидемия норовируса, причиной которой стали охлажденные ягоды из Китая. Почти 11 тысяч детей и подростков страдали от сильных рвоты и поноса.

Здоровым людям, конечно, подхватить норовирус неприятно, однако он редко бывает опасен. Есть и еще хорошая новость: по какой-то причине, которую пока не знают ни медики, ни бактериологи, норовирус, как правило, наносит удар зимой. Немного удачи и расчета — и можно провести рождественские каникулы в постели. Без семьи!

Если бы существовала абсурдная премия за самую модную бактериальную инфекцию, то у кампилобактерии были бы отличные шансы ее получить. Хотя сальмонеллы известны намного больше, несмотря на значительное снижение заболеваемости, это, вероятно, объясняется сложнопроизносимым названием этих злодейских бактерий, которое переводится как «изогнутая палка».

По данным Федерального института оценки рисков, в Германии ежегодно регистрируется около 75 тысяч случаев заболеваний в год. Причем их кривая круто устремляется вверх. Заболевают в основном молодые люди от 18 до 25 лет. Эксперты объясняют это так: молодые люди больше не соблюдают элементарные правила гигиены, да и не знают их.

Кампилобактерии часто встречаются в курином мясе. Многие люди не знают, насколько опасен этот возбудитель. Сначала он вызывает желудочно-кишечные инфекции. Наш организм вырабатывает антитела против этого возбудителя, и тогда они всю силу удара направляют на нервные клетки. В худшем случае это приводит к заболеванию нервной системы, так называемому синдрому Гийена — Барре, при которым возможны параличи.

Поклонники куриного мяса, которым известно об этих бактериях, обходятся с сырым мясом на кухне как с уже зараженным. Все, что соприкасалось с мертвым животным, нужно либо тщательно вымыть, либо выбросить в мусорное ведро. Совершенно недопустимо сначала переворачивать сырые куриные бедрышки на гриле рукой, а затем пожимать руку приехавшему к вам другу.

Сейчас довольно популярно покупать у фермеров парное молоко и пить его сырым. Зачем платить деньги молочной промышленности, если можно получать молоко напрямую? Если вы хотите пить непастеризованное молоко, то должны узнать о нашем враге, кампилобактерии, следующее: она живет в молоке. Беременным и людям со слабым иммунитетом лучше воздержаться от сырого молока.

Родители заболевших детей часто спрашивают: когда нужно ехать в больницу? Ротавирус вызывает симптомы, схожие с норовирусом, однако поражает он преимущественно маленьких детей и младенцев. Из-за продолжительной рвоты и диареи у детишек может возникнуть обезвоживание. Поэтому около 50 % заболевших детей в возрасте до трех лет должны лечиться в больнице.

Однако этой пытки сегодня легко избежать благодаря новой вакцине для грудных детей, которая принимается внутрь. В отличие от норовируса штаммы ротавируса можно искусственно вырастить в лаборатории, что и сделало возможным создание вакцины.

Для заражения ротавирусу также достаточно немного вирусных частиц; однако есть и большая разница в том, что касается опасности подхватить вирус для остальных членов семьи: ротавирус не мучает своих маленьких жертв фонтанирующей рвотой, поэтому опасность для других снижается.

Для таких злоумышленников, как ротавирус, медики изобрели специальный термин — контактная инфекция. То есть можно легко заразиться при смене подгузника, например. Но и здесь старейшая гигиеническая процедура значительно снижает риск: я говорю о банальном мытье рук.

Ни одного человека нельзя однозначно описать как плохого или хорошего; и если эту истину переложить на мир микробов, то же самое можно сказать и о кишечной палочке. Это самая известная бактерия в мире, причем печально известная. Большинство штаммов кишечной палочки, Escherichia coli, она же Е. coli, совершенно безвредны, пока они живут там, где и должны, — в кишечнике. У всех у нас они есть. В каждом грамме стула находятся миллиарды клеток Е. coli.

Но когда определенные вариации этой бактерии оказываются в неправильном месте, то моментально становятся опасны. В мочеточниках они могут привести к инфекции мочевого пузыря. Из-за анатомической близости ануса и выхода из уретры женщины страдают чаще мужчин.

В 2011 году 53 человека умерло, поскольку ростки пажитника были заражены особо коварным гибридом этой бактерии. С тех пор аббревиатура ЕНЕС (Entero-hemorrhagic Е. coli — Энтерогеморрагическая бактерия Е. coli) у всех на устах. Сокращение ГУС менее известно — оно означает гемолитико-уроемический синдром. Это опасное для жизни заболевание и прямое следствие ЕНЕС-возбудителя, которое может привести к кровянистой диарее, острой почечной недостаточности и даже микроинсультам как к отдаленным последствиям.

Помимо ЕНЕС, существует целая армада вариаций Е. coli, которые звучат, будто речь идет о партнерских образованиях Организации Объединенных Наций: UPEC, ЕТЕС, NMEC, ЕРЕС…

Десятки смертей в Германии из-за бактерий на продуктах питания — это общенациональное бедствие. Но мало кто знает, что каждый год в развивающихся странах миллионы людей умирают от заболеваний, вызванных бактериями Е. coli. Их жертвами чаще всего становятся дети, которые пьют загрязненную фекалиями воду и умирают от диареи.

Но и в немецких больницах бесчинствует эта бактерия: последствия — менингиты у младенцев, воспаления мочевого пузыря, хронические заболевания кишечника и, что особенно опасно, заражение крови, так называемый сепсис.

Есть и противоположные примеры: штамм Escherichia coli Nissle препятствует воспалениям в кишечнике и борется с незваными пришельцами. Поэтому он сделал успешную вторую карьеру в качестве биологически активной добавки и пробиотика.

В боксе есть такое понятие: эффективный удар. Это означает, что один боксер ударил так, что у другого искры из глаз посыпались. Эпидемия гриппа 2017–2018 годов в Германии была настоящим «эффективным ударом». Более 330 тысяч заболевших, почти 1700 умерших. Устрашающие цифры, устрашающее соотношение. В некоторых землях чрезвычайное положение было введено на недели. Автобусы и поезда не ходили, так как водители и машинисты лежали дома больные; учреждения вынуждены были закрыться. В больницах не хватало персонала, операционные были закрыты, а операции отменены.

Теоретически этого можно было избежать. Ведь от гриппа можно сделать прививку. Как назло, вирус гриппа постоянно мутирует. Прививка, которая эффективна от одной разновидности вируса, не всегда может предотвратить распространение эпидемии. Поэтому последняя волна гриппа и привела к таким катастрофическим последствиям.

Многие до сих пор путают грипп и ОРВИ (простуду). ОРВИ — это тоже вирусная инфекция, как и грипп, но она довольно безобидна — через 3–4 дня человек в полном порядке.

А грипп — настоящий эффективный удар. Он переносится очень тяжело еще и потому, что многие упрямо ходят на работу, пока в состоянии ходить. Возможно, вам знакома замечательная цитата из фильма «Подозрительные лица» 1995 года: «Величайшая хитрость дьявола заключается в том, что он убедил мир в своей нереальности. Вот он есть — пфф! — и вот его нет». К гриппу подходит идеально. «Это всего лишь насморк», говорят многие и тащат свою тушку в офис или на предприятие, хотя разваливаются на части.

Таким образом коварный вирус гриппа множит число своих жертв, которые могли бы счастливо его избежать.

Под микроскопом золотистый стафилококк напоминает созревшую золотисто-желтую виноградину. И больше ничего хорошего об этой бактерии сказать нельзя.

Каждый третий человек является ее носителем. Особенно охотно золотистый стафилококк селится в слизистых оболочках носа. Если бы он там и оставался, все было бы хорошо.

Но если, например, через открытую рану бактерия проникает в кровь, дело принимает неблагоприятный оборот. Может случиться заражение крови. Кроме того, как известно, золотистый стафилококк вызывает некротический фасциит. Болезнь протекает так же ужасно, как и звучит. У пораженных ею начинают гнить живые ткани. Против мультирезистентного стафилококка антибиотики часто не помогают. Нередко пациентов можно спасти, только проведя ампутацию и полностью удалив инфицированную плоть.

Есть еще целая палитра других недугов, в которых виновата эта бактерия: золотистый стафилококк может расщеплять гемоглобин в наших красных кровяных тельцах и похищать из него железо. Он приводит к кожным абсцессам и менингиту, воспалению легких и инфекциям мочевых путей.

Но вот неожиданный поворот: у золотистого стафилококка есть родственник, который обожает задавать своему асоциальному родственнику трепку. Этот добряк называется эпидермальный стафилококк и хозяйничает в человеческом носу. Там он убивает своего собрата золотистого стафилококка специальным ферментом. Это хорошая новость. Менее хорошая: не у каждого из нас есть этот спаситель в органе обоняния.

Журнал «Observer» проводил опрос известных людей, и среди прочего у них интересовались, что бы они выбрали, если бы можно было вернуть нечто, чего больше нет. Ответы были неожиданные. «Хорошие манеры», — ответил кто-то.

Поскольку я — личность не известная, меня, конечно, никто не спросил. А я бы ответил не раздумывая: хотелось бы вернуть простые правила гигиены, которые всего пару десятилетий тому назад были обычным делом. Например, мытье рук, хорошее проветривание квартиры.

К счастью, остались позади те времена, когда бедные семьи вынуждены были селиться в еще сырых новостройках. Но не будем обманываться: и сегодня во многих квартирах из-за недостаточного проветривания помещений преобладает нездоровый влажный «климат». В результате образуется плесень. Пятна плесени на швах кафеля в ванной — еще не самое зло. Гораздо опаснее невидимая глазу плесень, которая растет под коврами или за шкафами.

Если, к примеру, у вас дома часто чешутся глаза и течет из носа, хотя сезон аллергического ринита еще не начинался, возможно, вы стали жертвой плесени.

Грибковые инфекции как возбудителей заболеваний часто недооценивают. В одном исследовании команда шотландских ученых выяснила, что ежегодно они убивают во всем мире 1,5 миллиона человек. Удивительно: вредное влияние грибов и паразитов для животного и растительного миров давно известно и признано, но людям до сих пор не хватает вакцин, чтобы лучше реагировать на инфекции, и выбор действующих веществ при грибковых инфекциях ограничен.

Этот паразит превосходно подходит для известной детской игры «Я вижу, а ты нет», тем более что чаще всего он поражает детей. Итак: «Я вижу, а ты нет: оно белое, сантиметр длиной, тоненькое, как нить, и выползает из твоей попы!»

Хотя бы раз в жизни острицы были у 50 % людей. В квартиру они частенько попадают вместе с детьми, потому что дети трогают руками все что ни попадя, а затем беспечно кладут пальцы в рот.

Острицы — огромная эстетическая проблема, и никто не захочет иметь их у себя дома. Они отвратительны, однако причиняют не так много вреда для существ, которых можно заметить невооруженным глазом. И они хорошо лечатся противоглистными средствами.

На плечи беременных и родивших женщин и так ложится очень много. Несправедливо, что несколько очень зловредных микробов делают их ношу еще тяжелее. Поэтому предупреждений об опасности этих негодяев — листерий и токсоплазм (Toxoplasma gondii) — никогда не бывает слишком мало.

Обычно ни одни ни другие не представляют серьезной опасности. Но для беременных заражение этими паразитами может оказаться роковым.

Листерии, мало известные за пределами микробиологии, относятся к самым неприхотливым созданиям на Земле. Им даже не нужен кислород, и они умеют выживать в крайне бедных питательных средах. Они нередкие гости на крупных предприятиях, живут также на резиновых прокладках, на растениях, в компосте и сточных водах. Жара и стужа им нипочем — гарантированно погибают они только при температуре выше 70 °C. Неизбежный вопрос о том, зачем природа создала такой устойчивый и совершенно излишний микроб, пока остается открытым. Беременные соприкасаются с этими бактериями в описанных средах, а также при употреблении сырого молока, готовых салатов и копченой и маринованной рыбы. Так что этих продуктов им следует избегать.

Этот совет распространяется также на любое сырое мясо и кошачьи экскременты. В них Toxoplasma gondii видимо-невидимо. Как только человек заражается этими паразитами, его организм сразу начинает вырабатывать антитела. Первичная инфекция опасна только при одном состоянии — во время беременности, поскольку Toxoplasma gondii может нанести серьезный вред нерожденному ребенку.

Вопрос на миллион: насколько привлекательнее станет для вас чесотка, если вы узнаете, что от этой вызываемой паразитами кожной болезни страдал Наполеон Бонапарт?

Скорее всего, Наполеон заразился чесоточным клещом на поле боя. После этого, как утверждается, он стал маниакальным чистюлей. Чесотка с незапамятных времен считается верным спутником маргиналов. Но это миф. Паразиты не менее охотно живут на чистой сухой коже, чем на грязной. Так что чесотка может быть у каждого. Крошечные, напоминающие паучков клещи заползают в кожу между пальцами рук и ног, в сгиб локтя и подмышечные впадины и роют в коже свои ходы; в области гениталий они также чувствуют себя комфортно.

Если назвать чесотку используемым в специальной литературе словом скабиес (scabere на латыни «чесаться»), поражение кожи паразитами звучит уже не так драматично.

Мы считали, что чесотка давным-давно исчезла с лица земли, однако в последнее время кривая заболеваемости устремляется вертикально вверх. В 2016 году чесоткой заболело 38 тысяч человек, а в 2017-м — уже 61 тысяча. О широком ее распространении можно косвенно судить и по растущему спросу на кремы с перметрином. Это вещество вылечивает чесотку всего за несколько дней. Так что вам не нужно впадать в манию чистоты, как Наполеон. Великий полководец лечился ртутью, что далеко не так эффективно.