Почему тело дает сбой. Как ежедневные привычки могут незаметно нас убивать

Глава 17 Люди-химеры

После операции из-за болезни Крона у Оливии осталось всего два метра кишечника вместо обычных семи. Любая пища, которую она пережевывала и глотала, быстро превращалась в бледно-коричневую жижу, которая выливалась из ее стомы – хирургического отверстия, через которое кишечник выбрасывал свое содержимое в полиэтиленовый пакет снаружи. Оливия стала потреблять в два раза больше калорий, однако ее тело оставалось как никогда худым. Я набросала для нее схему нового кишечника. Теперь по длине он был больше похож на тигриный, чем на человеческий. Такой короткий орган с трудом усваивал необходимое для поддержания здоровья количество калорий и нутриентов. Если ничего не изменится, то вскоре ей понадобится вводить жидкое питание внутривенно, что чревато развитием опасных для жизни инфекций, болезней печени и других проблем со здоровьем. Возможно, в конечном счете ей и вовсе понадобится радикальная операция по пересадке кишечника и других внутренних органов.

Вместе с анатомией ее кишечника поменялись и главные угрозы для жизни Оливии. Хронические воспалительные заболевания, такие как рак, ожирение и болезни сердца, скрылись в тени более первичных, непосредственных убийц – истощения и смертельных инфекций. Для некоторых пациентов с редкими медицинскими проблемами пищеварения рацион питания, состоящий исключительно из цельных растительных продуктов, может быть не оптимальным решением. После удаления большей части кишечника одни больные могут переносить значительное количество клетчатки и питаться исключительно растениями, другие, как Оливия, нуждаются хотя бы в нескольких источниках концентрированного животного белка и жира. Я посоветовала пациентке отдавать предпочтение яйцам, морепродуктам, маложирному мясу птицы и простым кисломолочным продуктам, отказавшись при этом от красного и переработанного мяса. Между тем главной целью было насыщать ее кишечник таким количеством растительной пищи, какое он сможет выдержать, уделяя особое внимание способу приготовления пищи, чтобы максимально упростить ее усвоение.

Растения оказывают мощное влияние на воспаление, помогая предотвратить хронические заболевания, включая те, к которым пациенты с коротким кишечником имеют уникальную предрасположенность, например болезни печени. Кроме того, они особенно хорошо помогают происходящей в кишечнике Оливии адаптации. В ходе этого необычного процесса ее разрезанный кишечник медленно увеличивает свою всасывающую способность в течение следующих двух лет, пытаясь восстановить утраченные функции. Такие нутриенты, как омега‑3 жиры и пребиотические волокна, которые питают микроорганизмы кишечника, стимулируют специальные гормоны, способствующие адаптации. «Кишечник тигра» становится немного больше и длиннее, а его мышцы утолщаются. Микроскопические, похожие на пальцы выступы на клетках внутренней стенки кишечника, называемые ворсинками, растут и множатся, облегчая попадание в кровоток жидкости и нутриентов. Этот удивительный процесс отражает связь между питанием и миром в целом. Правильный выбор продуктов мог помочь Оливии справиться с воспалением и адаптироваться к особенностям радикально изменившейся среды, которая существовала не только внутри ее тела, но и за его пределами, – от невероятных достижений медицины до изменяющегося климата и новых смертельно опасных инфекций.

Люди на протяжении всей эволюционной истории постоянно приспосабливались к изменениям среды обитания. Жизнь наших палеолитических предков была непродолжительной и жесткой, они погибали от инфекционных заболеваний, нехватки пищи, хищников, войн и несчастных случаев. Младенцы часто не дорастали до взрослого возраста, и не многие достигали сорока лет. Чтобы выжить, нужно было приспособиться к капризам среды обитания.

Для повышения шансов на выживание у людей сформировалась гиперактивная иммунная система, инсулинорезистентный организм, способный эффективно накапливать жировую ткань, а также липкая кровь, быстро сворачивающаяся при травмах. В большинстве случаев основу рациона в эпоху палеолита составляла растительная пища, однако были и исключения. Так, в Арктике, где холодная тундра малопригодна для роста растений, предки коренных инуитов питались в основном мясом рыбы, тюленей и китов. В ходе эволюции они приспособились к такому типу питания благодаря особой генетической мутации, которая до сих пор присутствует более чем у 80 % гренландских и канадских инуитов. Это позволяет им эффективно сдерживать кетоз – состояние, развивающееся, когда лишенному глюкозы организму приходится сжигать жировые запасы.

Человек попытается найти себе пищу в любой среде обитания, от пустынь и лугов до лесов и замерзших пустошей. Главной целью в мире природы является поддержание жизни до момента размножения – точки, на которую опирается эволюция, после которой стремление к выживанию угасает. С появлением сельского хозяйства у некоторых популяций развилась способность лучше переваривать крахмалистую пищу и даже молочные продукты. Микробы в нашем кишечнике тоже адаптировались. Например, японцы позаимствовали у других организмов гены, способные расщеплять морские водоросли. К тому времени, когда антибиотики получили широкое распространение, старые угрозы по большей части остались в прошлом.

Тем не менее наследие нашего прошлого никуда не делось: остались склонность организма к воспалению, инсулинорезистентности и формированию тромбов. Хронические воспалительные заболевания, которые обычно проявляются у людей вместе (болезни сердца, инсульт, рак, диабет, ожирение и нейродегенеративные состояния), также чаще всего дают о себе знать в процессе старения. Эти недуги, являющиеся частью нашего биологического наследия, проистекают из глубоко укоренившихся эволюционных уязвимостей. В процессе развития мы приспособились выживать в условиях старых угроз и производить на свет потомство, а не жить долгой и счастливой жизнью. Кроме того, мы значительно трансформировали нашу среду обитания, включая пищу, которую едим, воздух, которым дышим, отношения с микробами и другими людьми, а также то, как мы двигаемся и отдыхаем.

На протяжении всей истории человечества та цена, которую нам приходилось отдавать за провоцирование воспалительной реакции, была чаще всего разумной платой за приносимую пользу. Опасная инфекция разжигает пожар острого воспаления, которое причиняет вред здоровым тканям ради уничтожения смертоносного микроба. Вместе с тем плата за скрытое воспаление, вызванное внешними факторами, поначалу может показаться незначительной. Мы не видим и не чувствуем этого воспаления, и оно, казалось бы, не причиняет никакого явного вреда нашего организму. Между тем возмездие за эту постоянную низкоуровневую стимуляцию нашей иммунной системы происходит годы или даже десятилетия спустя в виде различных заболеваний – от смертоносных сердечных приступов и рака до изнурительных хронических болезней старости.

Наш организм хранит следы не одной, а многих эволюционных историй. Самый важный совет по поводу питания и образа жизни, который из этих историй можно извлечь, заключается в идее о том, что нам следует продолжать приспосабливаться к меняющейся среде обитания. Подобно тому, как двухметровый кишечник пытается компенсировать функции семиметрового, люди будут и дальше пытаться жить в гармонии с экосистемами внутри и вокруг себя, потому что это единственный способ выжить.

Одной из главных особенностей нашей современной среды является всплеск необычных медицинских и хирургических процедур. Возникающие связи между пищей, микробами и воспалением, которые влияют на профилактику и лечение распространенных хронических заболеваний, могут также воздействовать на терапевтическую медицину в целом. Один из интригующих примеров этого явления лежит в области трансплантации органов – дисциплины, в которой управление иммунной системой имеет большое значение для успешного исхода лечения пациентов.

В 1597 году известный хирург Гаспаре Тальякоцци из Болоньи, Италия, писал о трансплантации органов, что «уникальный характер человека полностью отговаривает нас от этой работы». Он мог бы удивиться подвигам медицины XXI века. Сегодня далеко не каждое хирургическое вмешательство является столь же сложным или этически значимым, как извлечение органа из одного тела и пересадка его в другое. Трансплантация часто является единственным методом лечения терминальной стадии органной недостаточности. Один донорский орган может спасти или улучшить несколько жизней, позволяя трагедии породить невообразимую надежду и исцеление. Сегодня хирурги имеют возможность пересаживать не один, а сразу несколько органов брюшной полости, включая кишечник. Такие трансплантации уникальным образом иллюстрируют взаимодействие между пищей, микробами и иммунной системой, а также наше новое понимание сложного диалога, непрерывно происходящего между ними.

Томоаки Като, или Том, как его называют коллеги в Колумбийском медицинском центре, – хирург, выполняющий сложные операции по пересадке кишечника. Он работает именно с таким пациентам, как Оливия. Като – легендарный первопроходец в области трансплантации нескольких органов, а также хирургии ex vivo – специального метода, используемого для резекции опухолей. Этот стройный человек с мягким голосом и острым взглядом отличается неизменной трудовой этикой. У него репутация хирурга, который успешно берется за неоперабельные случаи и проводит долгие часы, кропотливо отслаивая раковые опухоли, прилипшие к паутине тканей. Будучи студентом одного японского колледжа, он мечтал стать молекулярным биологом. Однажды, когда он ехал на поезде-пуле из Токио в Киото, машинист вызвал врача для больного пассажира. Като почувствовал острое желание помочь этому человеку. В мгновение ока он решил сменить специальность.

Одну из своих самых сложных операций Като провел в самом начале своей карьеры. Пациентке, Джейми, было всего двадцать лет, но она была одним из самых больных людей, с которыми он когда-либо сталкивался. Она росла здоровым ребенком, любила читать книги и заниматься балетом, пока в подростковом возрасте из-за аутоиммунной болезни ей не потребовалась пересадка печени. Вскоре после операции в одной из крупных артерий образовался тромб, уничтоживший весь ее кишечник. Несколько месяцев девушка томилась в отделении интенсивной терапии, с трубками в каждом отверстии и на внутривенном питании. Ее органы отказывали, а в организме одна за другой бушевали инфекции. Врачи сообщили ее родителям, что ничем не могут помочь. Джейми оставалось жить считаные дни, возможно, часы.

В течение двадцати двух изнурительных часов Като пересадил Джейми пять органов: печень, желудок, поджелудочную железу, почки и кишечник. Эти органы были получены от восемнадцатилетнего донора со смертью мозга. Во время операции через катетер в вены Джейми поступило чуть меньше 50 литров свежей крови. С помощью маленьких, аккуратных швов донорские ткани были зафиксированы в ее полом теле. Когда Като наконец вышел из операционной и выбросил свой хирургический костюм, он знал, что битва еще не окончена. Джейми была в чрезвычайно тяжелом состоянии, и шансы пережить операцию у нее были примерно пятьдесят на пятьдесят.

В случае успеха ее судьба зависела прежде всего от того, как ее иммунная система отнесется к произошедшему. Защитная реакция во многом зависит от того, насколько пересаженные органы генетически отличаются от собственных тканей организма. Так, орган, пересаженный, скажем, от кошки или коровы, вызовет куда более бурную реакцию, чем человеческий. Но и простой принадлежности к одному виду тоже недостаточно: перед проведением пересадки проводится проверка на генетическую совместимость. Кроме того, после хирургического вмешательства пациенты принимают сильнодействующие препараты – как правило, до конца жизни – для подавления иммунной системы, чтобы не дать ей отторгнуть чужеродные ткани и органы. При дозировке этих препаратов необходимо соблюдать тонкий баланс: слишком мало – и иммунная система разрушает новый орган; слишком много – и организм погибнет под натиском инфекций или рака.

Пересадка кишечника может вызвать особенно сильную иммунную реакцию. В отличие от органов, считающихся в основном стерильными, таких как печень, почки или сердце, пересаженный кишечник приносит с собой множество микробов. Человек, получающий орган, также наследует значительную часть иммунной системы донора, живущей в кишечнике. Иммунные клетки реципиента в конечном итоге заполоняют эту область. Некоторые из них, как было установлено, выживают в своем новом доме даже по прошествии десяти лет.

В процессе отторжения организмом чужеродного органа в основном задействована адаптивная ветвь иммунной системы, поскольку лимфоциты-убийцы Т заставляют клетки донорских тканей совершать самоубийство, а лимфоциты В начинают вырабатывать антитела против них. Между тем врожденная иммунная система, наследие Ильи Мечникова, также играет роль в отторжении органов. После трансплантации низкоуровневое воспаление, вызванное раздраженной врожденной иммунной системой, может подтолкнуть адаптивные иммунные клетки к негативной реакции на трансплантат.

Часть этого воспаления, конечно, неизбежна. Сам акт извлечения органа из мертвого донора, лишение его доступа крови и, следовательно, кислорода, его транспортировка в контейнере со льдом и, наконец, его пересадка в новое тело, провоцирует воспаление. Кровоподтеки и царапины на тканях, полученные во время операции, также могут вызвать воспаление, как и инфекции или даже бактерии, проникающие через стенку кишечника. Это, как правило, чаще происходит у больных пациентов, которые восстанавливаются после операций в отделении интенсивной терапии.

Донорские трансплантаты, контактирующие со внешней средой, такие как легкие и кишечник, подвергаются прямому воздействию пищи, микробов, воздуха и многого другого. Вдыхаемые антигены могут раздражать макрофаги, обитающие в крошечных воздушных мешочках легкого, что вызывает врожденный иммунный ответ, который предвещает плохие результаты после пересадки легкого. Для пациента, перенесшего пересадку кишечника, первое пероральное кормление вызывает внезапный прилив свежих антигенов для врожденной иммунной системы, что повышает риск отторжения.

Особые иммунные клетки под названием Tregs играют решающую роль в способности организма принимать пересаженный орган. Tregs подавляют чрезмерные иммунные реакции во всем организме, помогая предотвратить нежелательное, затяжное воспаление, смертельные аутоиммунные процессы или отторжение органа.

Tregs могут способствовать развитию уникального состояния у реципиентов трансплантата, называемого химеризмом. Химера, согласно древнегреческой мифологии, – это чудовищное, огнедышащее, гибридное существо, «тварь бессмертная», как говорит Гомер в «Илиаде», «не человек, спереди лев, сзади змея, посередине козел». В современной медицине химеры – это люди или животные, которые содержат клетки двух или более генетически различных индивидуумов, или два набора ДНК. Это может произойти естественным путем, например, когда несколько клеток плода проходят через плаценту и распространяются по организму матери или когда один близнец поглощает в утробе матери своего брата или сестру.

К искусственным химерам относятся пациенты, которым пересадили костный мозг и цельные органы. Эти пациенты сохраняют свой собственный генетический материал наряду с генетическим материалом донора. Иногда это создает проблемы. Иммунные клетки донора могут реагировать на здоровые ткани хозяина. Между тем химеризм может сделать пациентов более терпимыми к чужеродным органам, когда в одном организме мирно уживаются иммунные клетки донора и реципиента. Исследования пациентов с мультивисцеральной трансплантацией показали, что устойчивый химеризм определенных иммунных клеток в крови связан с более низким уровнем отторжения органов. И, как показывают случаи, это может даже помочь реципиенту органа полностью отказаться от лекарств, подавляющих иммунную систему.

Обычные препараты для трансплантации, используемые для подавления иммунной системы, не влияют на уровень Tregs. Однако современная наука указывает на многообещающую роль терапии Tregs – лечения, которое может быть менее токсичным, чем традиционные препараты, – в трансплантации органов. Кроме того, уровень Tregs может естественным образом меняться при изменении образа жизни. Как пищевые антигены, так и микробные метаболиты могут влиять на эти регуляторы иммунного ответа. Короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся при ферментации микробами клетчатки из цельных растительных продуктов, повышают уровень Tregs как в кишечнике, так и во всем организме. У людей диеты с высоким содержанием клетчатки связаны с заметным увеличением числа Tregs. Некоторые микробы, например противовоспалительные кластеры клостридий, побуждают молодые Т-клетки превращаться в Tregs. Микробы также могут косвенно подстегивать иммунные клетки, например макрофаги, к увеличению числа Tregs. Помимо клетчатки, пищевые компоненты, включая полифенолы, омега‑3 и иммуномодулирующие витамины (особенно витамины D и A), достаточное количество физических упражнений, борьба со стрессом, социальные связи и здоровый сон ослабляют или устраняют воспаление. Между тем воспалительный образ жизни и питания приводит к дисбиотическому микробиому, который может вывести из строя Tregs и способствовать развитию воспалительных T-клеток.

Первые исследования, проведенные среди реципиентов органов, показали, что диеты, способствующие оптимальным взаимоотношениям между пищей, микробами и воспалением, такие как традиционный средиземноморский рацион, связаны с более низким уровнем отторжения трансплантата.

Сдерживание тихого воспаления может способствовать тому, чтобы организм принял донорский орган. У пациентов с пересаженными почками высокий уровень маркеров воспаления в крови связан с более неблагоприятными результатами трансплантации. Это также может помочь предотвратить хронические воспалительные заболевания, вероятность развития которых у пациентов, перенесших трансплантацию органов, выше, чем у здоровых людей. С другой стороны, хронические воспалительные заболевания, такие как ожирение, могут увеличить риск отторжения органа. Цитокины, извергаемые жировой тканью, усиливают реакцию Т-клеток против органа или даже подрывают функцию Tregs. Дисбиотический микробиом человека с ожирением, который изменяет как врожденные, так и адаптивные иммунные клетки и вызывает постоянное скрытое воспаление, может настроить иммунную систему против пересаженного органа. У пациентов, перенесших трансплантацию, потеря микробного разнообразия кишечника связана с менее благоприятными результатами операции, включая отторжение и более низкие показатели выживаемости.

Джейми пережила и операцию, и тяжелый восстановительный период. Она с отличием окончила бакалавриат по психологии, после чего поступила в медицинскую школу, исполнив мечту всей своей жизни – стать врачом. В конечном счете она получила специальность в области детской трансплантационной гепатологии, и теперь заботится о малышах, страдающих от болезней печени.

Уникальный, инновационный метод лечения, вроде того, что помог Джейми, способен не просто спасти одну жизнь. Выходя за рамки изученного, он может полностью изменить область или даже всю медицину в целом, найдя свое отражение и в других дисциплинах. Это еще один элемент современной жизни, подчеркивающий динамичную природу окружающей среды и вынуждающий нас переосмыслить само понятие о том, что значит быть человеком.

Пока судьбоносные научные достижения дают нам надежду на улучшение здоровья, всевозможные угрозы не дремлют. Изменение климата, если его не контролировать, способно повернуть жизнь совершенно непредсказуемым образом. Пандемии инфекционных заболеваний могут привести к не менее ужасающим последствиям. Неблагоприятные и экологически небезопасные методы, используемые для удовлетворения нашей прожорливой тяги к животной пище, также представляют одну из главных угроз современности. И здесь понимание связи между пищей, микробами и воспалением может помочь нам адаптироваться к реалиям.

Эпидемии и пандемии не существовали на протяжении большей части эволюции человека, пока около десяти тысяч лет назад, с появлением аграрного образа жизни, люди не начали одомашнивать животных. Именно тогда они стали заражаться их микробами, такими как корь от крупного рогатого скота, коклюш от свиней, тиф от кур и проказа от азиатских буйволов. На сегодняшний день микробы убили больше людей, чем стихийные бедствия и войны. К середине XX века, с появлением лучших санитарных условий, вакцинации и, наконец, антибиотиков, количество смертей от инфекционных заболеваний заметно снизилось. «Писать об инфекционных заболеваниях, – отметил Макфарлейн Бернет в 1962 году, – это почти то же самое, что писать об истории прошлого». Между тем к концу XX века тенденция начала меняться. Смертность от инфекционных заболеваний снова возрастает, причем новые микроорганизмы появляются с пугающей скоростью.

Инфекции стали серьезнейшей проблемой, усугубляемой скрытым воспалением, ослабляющим наш иммунитет. Такое воспаление повышает риск инфекций и приглушает реакцию на вакцины, подрывая первозданные функции заболевания. Оно также может побудить иммунную систему слишком остро реагировать на инфекции, что приводит к плачевным последствиям.

В 2019 году глобальная пандемия коронавируса стала самой разрушительной со времен испанского гриппа 1918 года. Возник неотложный вопрос: почему одни люди справлялись с недугом хуже других? Ряд закономерностей были понятны интуитивно. У пожилых людей болезнь, как правило, проходила в более тяжелой форме. Равно как и у тех, кто страдал определенными хроническими проблемами, включая ожирение, болезни сердца, гипертонию, диабет, болезни легких и почек. В некоторых случаях мужчины чаще заболевали и умирали по сравнению с женщинами того же возраста. Дело в том, что организм женщины, привыкший бороться с патогенами, угрожающими плоду, может более остро реагировать на микробы (по этой же причине они подвержены повышенному риску аутоиммунных проблем). Количество микробов, с которыми сталкивается человек, также имеет значение. Медицинские работники, которые подвергаются большим микробным нагрузкам при уходе за пациентами, оказались более восприимчивы, чем население в целом. У них была выше вероятность размножения и быстрого распространения микробов в организме, прежде чем иммунная система успеет взять их под контроль.

Между тем тяжелые инфекции были характерны не только для пожилых людей, пациентов с хроническими болезнями, работников здравоохранения и других жизненно важных отраслей. Нередко попадались случаи, когда, например, здоровая женщина двадцати лет оказалась на аппарате искусственной вентиляции легких и искусственного кровообращения или когда скончался сорокалетний бегун-марафонец. В разношерстную группу пациентов, умерших от тяжелых инфекций, входили люди пожилые и молодые, больные и здоровые. Ученые стали разбираться, почему так происходит. Этот вопрос вновь стал актуальным спустя многие годы после того, как Вирхов пытался понять силы, стоящие за эпидемией тифа в Пруссии в 1848 году, или Мечников, воодушевленный открытием макрофагов в Мессине, размышлял об их связи с микробами во время пандемии холеры в 1890 году. Оказалось, что фундаментальную роль играют воспаление и иммунная система.

Когда микроб впервые попадает в организм человека, врожденная иммунная система реагирует на него в течение нескольких минут. Эта реакция, спровоцированная белковыми структурами, характерными для многих патогенов, бьет без разбору по всему подозрительному, компенсируя недостаток точности своей скоростью. Врожденная иммунная система стремится сдержать инфекцию, не давая ей распространиться прежде, чем в дело вступит адаптивный иммунитет.

Большинство микробов пытаются помешать иммунной системе, чтобы способствовать собственному выживанию. Вирус может подавлять интерферон, обеспечивающий антивирусную защиту клетки, выигрывая себе больше времени для незаметного распространения по организму. Он также может вторгаться в клетки и органы, причиняя вред. Между тем, если инфекция не приводит к немедленному отказу жизненно важных органов или кровеносных сосудов (как в случае с вирусом Эбола[52]), риск смерти обычно зависит от реакции иммунной системы.

Вначале сам микроб или размеренная иммунная реакция на него вызывает большинство симптомов – например, жар, который предупреждает организм об атаке, или кашель и жидкий стул, при котором из организма выделяются микроскопические инфекционные частицы. Если же иммунной системе не удается справиться с микробом с помощью сдержанного насилия, она может прибегнуть к бессистемному, ничем не сдерживаемому потоку воспаления, когда иммунные клетки выбрасывают огромное количество цитокинов. В бешеной попытке оказать сопротивление микробу подставляются под перекрестный огонь здоровые ткани. Чрезмерно активная иммунная система может отреагировать подобным образом даже в случае успешного избавления от микроба. Макрофаги являются одними из главных виновников этого патологического, гиперактивного иммунного ответа, который начинается с врожденного звена иммунной системы, а в конечном итоге охватывает и адаптивное. Это состояние получило название «цитокиновый шторм» или «синдром активации макрофагов», однако на данный момент не существует единого, общепринятого определения данного понятия. В различных вариациях оно может наблюдаться даже как осложнение неинфекционных заболеваний, включая некоторые аутоиммунные расстройства.

Многие люди в отделениях интенсивной терапии погибают не от самого микроба, а от этой вспышки иррационального воспаления. Легкие и дыхательные пути воспаляются, в них появляются «помутнения» – серые участки на рентгенограммах, напоминающие полупрозрачное стекло на двери душевой кабины. Легкие наполняются жидкостью и не насыщаются должным образом кислородом, в результате чего требуется применение аппарата искусственной вентиляции легких. Образуются тромбы, лишая важные органы доступа кислорода. Сердечные приступы, частично подпитываемые воспалением, могут возникать даже в отсутствие большого количества атеросклеротических бляшек в артериях. Воспаленная сердечная мышца с трудом перекачивает кровь по организму и склонна к нарушению ритма. Кишечник становится пористым, позволяя бактериям просачиваться в кровь, а мозг может подвергнуться смертельному воспалению. Этот шторм может привести к гибели практически всех органов. По мере ухудшения состояния пациента у него падает кровяное давление, учащается дыхание и сердцебиение. Больного лихорадит или, как ни парадоксально, он становится холодным. Разум плывет, отрываясь от своих обычных функций. Тело подвержено образованию тромбов и смертельным кровоизлияниям. Органы отказывают, и в конце концов наступает смерть.

При инфекционном вирусном заболевании грань между полезным и вредным воспалением может быть размытой и трудноопределимой. В конце концов, некоторый уровень воспаления необходим для эффективного противодействия микробным угрозам, а многочисленные цитокины взаимозависимы, так как стимулируют и подавляют друг друга в сложных петлях обратной связи. Хотя универсальные диагностические критерии этого катастрофического воспаления отсутствуют, определение порога между продуктивным и патологическим воспалением может иметь важные последствия. Это позволяет врачам проводить вмешательство на ранних стадиях, пока шторм не вышел из-под контроля, и своевременно применять лекарства, направленные против воспаления.

Чрезмерно активная иммунная реакция может помочь объяснить, почему некоторые молодые и внешне здоровые люди страдают от тяжелых заболеваний и умирают во время эпидемий и пандемий. Немало жизней унесла пандемия коронавируса 2019 года – респираторного заболевания, в основе которого лежат разрушения, выходящие далеко за пределы легких; эпидемии SARS, MERS и H1N1; или пандемия испанского гриппа 1918 года, когда вирус гриппа возник у диких птиц[53] и распространился на людей, убив, по последним оценкам, пятьдесят миллионов человек по всему миру. Кроме того, многие люди, пережившие тяжелое инфекционное заболевание, жалуются на постоянные проблемы, связанные с инфекцией. Одна неделя, проведенная в отделении интенсивной терапии, по своим последствиям сравнима с тяжелой травмой головы, а поврежденные органы могут так до конца и не восстановить утраченные функции. Еще долгое время после выздоровления затянувшееся воспаление способствует постоянному недомоганию: усталости, головным болям, бессоннице, потере вкуса или обоняния, каше в голове, ломоте в теле, проблемам с сердцем и легкими. Для некоторых людей этот ущерб необратим.

Воспалительный шторм может стать следствием импульсивности иммунной системы, продолжающей разжигать пожар даже после угасания инфекции либо из-за слишком быстрой репликации микроба, в результате которой иммунная защита выходит из-под контроля. Возможно, первоначальная инфекционная нагрузка была большой или иммунитет пациента слабым, что позволило микробу легко распространиться. Гены также могут помочь объяснить, почему люди по-разному реагируют на один и тот же микроб[54].

Между тем скрытое воспаление может играть важную роль и в гетерогенном иммунном ответе. Люди со скрытым воспалением, как правило, имеют как вялый иммунитет, так и импульсивную иммунную систему и более склонны к возникновению чрезмерного, неадекватного воспаления во время инфекций. Многие из тех, у кого повышен риск плохого исхода от инфекций, страдают скрытым воспалением и хроническими воспалительными заболеваниями[55]. Ожирение, например, вообще является основным фактором риска худшего исхода при инфекционных заболеваниях. Часть этого риска объясняется механически. Например, чрезмерное скопление жировой ткани может сдавливать легкие, тем самым увеличивая сопротивление дыхательных путей и ухудшая газообмен. Вместе с тем люди, страдающие ожирением, также подвержены значительному воспалению как в легких, так и во всем организме. Их подкожный жир – это иммунный орган, непрерывно выделяющий воспалительные цитокины и гормоны. Защитная система страдающих ожирением может слишком остро реагировать на микробы, а действие сигналов, ограничивающих или устраняющих воспаление, при этом зачастую нарушается.

У пожилых людей, еще одной уязвимой группы, наличие стареющих клеток легких и других важных органов, равно как и воспалительные процессы по всему организму, повышают вероятность воспалительного шторма. Возраст влияет на все типы иммунных клеток. Например, макрофаги, которым в течение всей жизни приходится бороться с угрозами и избавляться от клеточного мусора, несут на себе отпечаток времени. В стареющем организме они становятся менее искусными в заглатывании микробов и других веществ, которые, свободно плавая, раздражают иммунную систему, провоцируя воспаление. Кроме того, с годами макрофаги теряют навыки восстановления тканей и устранения воспаления. Старые макрофаги заикаются и спотыкаются, представляя лимфоцитам образцы чужеродных веществ, из-за чего может произойти недопонимание между ними. У пожилых людей снижается количество свежих Т-клеток, охотящихся на новые патогены, или В-клеток, которые вырабатывают специфические антитела. Таким образом, стареющая иммунная система, может, и помнит, как бороться с микробами, с которыми ей уже доводилось сталкиваться в прошлом, однако противодействие незнакомым возбудителям болезней становится для нее гораздо более сложной задачей. Это создает благодатную почву для процветания хронических инфекций и скрытого воспаления.

Наша иммунная защита естественным образом снижается с возрастом, однако скрытое воспаление усугубляет этот процесс. И в пожилом, и в молодом организме воспаление мешает работе иммунитета. Оно ослабляет как врожденный, так и адаптивный иммунный ответ на инфекцию. Скрытое воспаление также является приманкой, которая заслоняет собой сцену, когда микроб проникает в организм, мешая иммунным клеткам в проведении своевременной и эффективной атаки на нарушителя. Эта задержка в самый ключевой момент, определяющий исход болезни, дает микробу время закрепиться и успеть размножиться бешеными темпами. Все это происходит до того, как возбудитель заболевания будет замечен иммунной системой, что приводит к разрушению тканей и дальнейшему воспалению. Иммунные клетки стремятся наверстать упущенное время, вызывая неконтролируемые вспышки воспаления по всему организму.

Ко всему прочему, у людей со скрытым воспалением (например, у толстых или пожилых) меньше вероятность устойчивой иммунной реакции на вакцинацию. Вакцина имитирует естественную инфекцию, провоцируя выработку Т– и В-клетки памяти, которые распознают и уничтожают микроб в случае его повторного вторжения. Как удалось выяснить иммунологам, некоторые вакцины способны тренировать не только адаптивный, но и врожденный иммунитет. Хроническое низкоуровневое воспаление может нарушить способность иммунной системы хранить информацию о прошлых встречах с патогенами, что снижает эффективность вакцин.

Скрытое воспаление зачастую причастно к неблагоприятной реакции на инфекции. Между тем выбор продуктов питания, которые помогают регулировать скрытое воспаление, влияет на нашу способность бороться с микробами, ответственными за эпидемии и пандемии. То, что мы едим, воздействует и на склонность нашего организма позволять этим микробам беспрепятственно размножаться. Эволюционные биологи в значительной степени винят интенсивное животноводство, обусловленное высоким мировым спросом на продукты животного происхождения, в появлении особо опасных микробов, которые привели к новым смертельным инфекциям у людей. Производство необходимого количества мяса для мировой популяции неизбежно влечет использование методов производства, которые способствуют развитию у животных болезней и воспаления. В мире дикой природы животные убивают и пожирают друг друга, однако это происходит в соответствии со строгим порядком: добыча практически всегда превосходит хищников по численности. Так, например, тигры – одиночные существа.

Растущее потребление животной пищи во всем мире, которое врачи и ученые давно осуждают как пагубное для здоровья человека, также изменяет естественный порядок между людьми и микробами, превращая безобидные микроорганизмы во вредные. Вирус птичьего гриппа, например, начинает свой путь с наилучших намерений, устраивая себе дом в кишечнике водных птиц, таких как лебеди. Он размножается и живет в гармонии со своим хозяином до тех пор, пока тот его не срыгнет в воду, где его может проглотить другой лебедь, – этот цикл продолжается миллионы лет. Проблемы начинаются, когда человек вытаскивает лебедя из озера и запихивает его в темный, сырой сарай с сотнями тысяч других животных. В тесноте и грязи, обездвиженные и утопающие в собственных выделениях, они становятся хронически воспаленными и больными, со сломленным иммунитетом. Фекалии лебедя, кишащие вирусом, попадают, скажем, в кишечник курицы. Затем вирус должен адаптироваться к своему новому хозяину, сухопутной птице, для чего ему приходится мутировать. Он осваивает новые способы миграции и распространяется по различным органам. Вирус может попасть в легкие и начать распространяться воздушно-капельным путем, научившись выживать вне организма-носителя. Возбудитель птичьего гриппа, когда-то практически безвредный как для птиц, так и для людей, мутирует в штамм, который убивает более половины зараженных им кур и терпеливо ждет своего шанса вызвать пандемию среди людей.

Большинство взаимодействий между иммунными клетками и микробами не направлены на разжигание войны, и инфекционное состояние лежит на широком спектре. Проблема в том, что промышленные фермы, рынки живых животных и другие подобные им места мешают этой эволюционной склонности к сотрудничеству. Они порождают легкую добычу для микробов – больных, неподвижных животных, лишенных воздуха и солнца. Это может способствовать перерождению микроорганизмов в нечто более кровожадное. Их жертвы настолько доступны и многочисленны, что смерть организма-носителя перестает быть сдерживающим фактором, как это происходит в естественных условиях. Кроме того, на сельскохозяйственных животных расходуется большая часть продаваемых в США антибиотиков, которые часто применяются только для их откорма, что приводит к разведению грозных микроорганизмов с множественной лекарственной устойчивостью.

Промышленные фермы, на которых выращивается большинство животных, употребляемых в пищу в Соединенных Штатах, способствуют не только появлению, но и распространению болезней. Они рассеивают загрязняющие вещества и отходы, засоряя воздух, почву и воду и оказывая непосредственное влияние на флору и фауну. Покидающие их стены микробы, ставшие результатом бесконечных мучений, распространяются по всему миру, подпитывая цикл страданий.

Наши отношения с микробами зачастую представляются в виде постоянной борьбы между разрозненными видами, которые пытаются друг друга перехитрить. Эволюционный биолог Ли ван Вален в своей гипотезе о Красной Королеве описал эту идею «гонки вооружений» между эволюционирующими видами, сославшись на затруднительное положение героини в «Алисе в Зазеркалье» Льюиса Кэрролла. Достаточно вспомнить эпизод, когда Красная Королева говорит Алисе, что она должна бежать, чтобы остаться на месте, поскольку мир быстро меняется. Нам, однако, нужно не просто обогнать микробов. Нам необходимо научиться жить рядом с ними, культивируя толерантные, возможно даже симбиотические отношения с микроорганизмами внутри, снаружи и вокруг нас, ведя себя так, чтобы укреплять, а не разрушать естественные отношения между людьми и микробами. Иммунная реакция, сформировавшаяся за тысячелетия эволюции, находит не только новых врагов в пище, но и новых друзей в микробах. Микробы помогают формировать нашу защиту от них, а их поведение – как внутри, так и вне нашего тела – зависит от нашего собственного.

Здоровье человека и планеты также тесно связано с пищей и воспалением. Будучи студентом колледжа в 1960-х годах, ученый Уолтер Уиллетт был поражен курсом профессора Георга Боргстрома, автора книги «Голодная планета», в котором содержался намек на зарождавшуюся тогда идею изменения климата. Через полвека Уиллетт, чьи исследования в области питания поддержат исторические наблюдения Анселя Киза в Средиземноморье, стал сопредседателем комиссии по вопросам продовольствия, здоровья и окружающей среды под названием EAT-Lancet. Команда объединила тридцать семь ведущих исследователей из шестнадцати стран, специализирующихся в различных областях – от здоровья человека и сельского хозяйства до политологии и экологической устойчивости. Изменение климата превратилось в самую насущную проблему столетия.

По мере того как Земля продолжает свое коварное восхождение к палящим температурам, она будет все больше страдать от пожаров и наводнений, волн жары и засух. Многие виды растений и животных канут в небытие, что еще больше сократит разнообразие, а значит, и здоровье экосистем. Изменение климата не только разрушает нашу способность производить достаточно пищи для почти десяти миллиардов человек, которые будут населять планету к 2050 году, оно также необратимо изменит саму нашу пищу. «Каждый лист и каждая травинка на земле производят все больше и больше сахаров, поскольку уровень углекислого газа продолжает расти, – отмечает математик Ираклий Лоладзе, – разбавляя другие питательные вещества в наших продуктах питания».

В докладе EAT-Lancet за 2019 год представлена неразрывная связь между здоровьем человека и планеты. Лучшее оружие не только против большинства смертей и недугов в мире, но и против продолжающегося разрушения планеты – это наша еда. Так, выбросы парниковых газов, связанные с животноводством, являются одним из основных факторов, способствующих глобальному потеплению. Животноводство также можно считать причиной сокращения лесного покрова планеты, что вынуждает животных мигрировать из-за потери среды обитания.

В целом в докладе содержится призыв к радикальному сокращению потребления животной пищи и увеличению потребления растительных продуктов. Половина «тарелки планетарного здоровья» должна состоять из овощей и фруктов, а остальную часть нужно заполнить цельными злаками, бобовыми, орехами и другими растительными жирами. Возможность включения продуктов животного происхождения нужно ограничить тем, что может выдержать планета, вплоть до размеров порций. Для конкретного человека это небольшая чашка простого йогурта по утрам на завтрак, яйцо или два во время еженедельного позднего завтрака и, возможно, порция рыбы или птицы один или два раза в неделю.

Сходство между рационом для здоровья планеты и рационом, который помогает справиться с воспалением, укрепляя здоровье человека, поразительно. Уиллетт заметил, что нормы потребления животной пищи лишь немного выше, чем те, которые зафиксировал Ансель Киз во время своих первых наблюдений в Средиземноморье. Уиллетт с соавторами написал подробный доклад[56], в котором рассмотрел работы Киза и последующие исследования в области питания, подробно изучив архивные записи и материалы первоисточников. Если история, как пишет Джулиан Барнс, – это «уверенность, возникающая в точке, где несовершенство памяти встречается с недостатками документации», то именно эта уверенность может стать ключом к нашему будущему.

Питание и образ жизни, предотвращающие скрытое воспаление как причину многих болезней и смертей, помогают восстановить равновесие в экосистемах внутри и вокруг нас и избежать катастрофических событий, угрожающих самому нашему существованию на планете. Они позволяют сбалансировать иммунный ответ, укрепляя иммунитет и предотвращая чрезмерно бурные реакции на микробы и другие триггеры, в результате чего воспаление должным образом контролируется и быстро подавляется. Все это дает нам возможность использовать беспрецедентный потенциал современного мира для достижения максимального здоровья и долголетия человека.

При надлежащем уходе многие дети, родившиеся в XXI веке, могут отпраздновать свой сотый день рождения. Некогда смертельные болезни теперь поддаются лечению благодаря удивительным достижениям медицины, которая не стоит на месте. Пересадка сразу нескольких органов однажды может стать обычным делом, а человеческие органы со временем могут уступить место протезам, подобно искусственным сердечным клапанам или коленям. Классические препараты, подавляющие иммунную систему, освобождают место для тех, которые манипулируют иммунным ответом другими способами: например, стимулируют пути разрешения воспаления, снижая риск побочных эффектов, связанных с подавлением иммунитета, или направляют наши иммунные клетки на злокачественные опухоли.

Лето моей первой пандемии было отмечено аномальной погодой по всему миру. В Соединенных Штатах это было одно из самых засушливых лет за всю историю наблюдений. Волны жары испепелили всю страну. Ураганы обрушились на юг, а затем поспешно переместились на восток, принеся масштабные разрушения и отключения электроэнергии. Сильные грозы со шквальными ветрами пронеслись по Среднему Западу от Айовы до Огайо, уничтожая посевы и инфраструктуру. Многочисленные лесные пожары, раздуваемые и разжигаемые штормовыми ветрами, засухи и молнии сожгли миллионы акров земли в Калифорнии, Орегоне, штате Вашингтон и других регионах Запада, установив беспрецедентные рекорды и засорив наши легкие множеством вредных мелких частиц.

Между тем, когда я шла по улицам Манхэттена тем летом, пепелище пострадавшего города предвещало возрождение. Рестораны, испытывавшие огромные трудности, начали восстанавливаться, продавая еду навынос. Люди пытались экспериментировать на кухне – например, выращивать ростки брокколи в банках или печь домашний хлеб. По всему городу продукты, особенно полезные для иммунитета ягоды, зелень, бобовые, грибы, помидоры, лук, морковь, крестоцветные, чеснок, орехи и семечки, стремились защитить человека от разрушительного воздействия нового микроба.

Парки и сады наполнились движением, поскольку многие открыли для себя спасение в знакомых зеленых зонах. Люди бегали, ездили на велосипедах, ходили в походы и гуляли на свежем воздухе как никогда раньше. Они встречались, контактировали друг с другом, и острая нехватка этих контактов только подчеркнула их важнейшую роль для человеческого здоровья и удовольствия, которую технологии никогда не смогут полностью заменить. Появилось едва уловимое изменение в колорите городских шумов. Наряду со звуками болезни и тоски, несчастья и монотонности возникли другие. Успокаивающий гул джазового оркестра в Центральном парке, участники которого стояли в трех метрах друг от друга на влажной траве. Импровизированные концерты в больнице, устроенные в помещениях, предназначенных для лекций и конференций, когда медицинские работники пели и играли на инструментах в знак уважения к больным и умершим коллегам. Мягкие ноты скрипки в квартире напротив моей, которые я слышала на протяжении многих вечеров. А также звуки блюза, которые писал Джей, когда хотел отдохнуть от работы, склонившись над грифом своей любимой гитары детства. Эта музыка, своего рода мольба города и его жителей, мутация его боли, была чем-то намного большим. Она просачивалась в нас самих и подстегивала измученные нервы к созданию резолвинов и других крошечных молекул, невидимых и неслышимых, которые прокладывали свой путь по нашему разуму и телу, стремясь укротить пламя внутри и за его пределами.