Знание-сила, 2008 № 03 (969)

Удивительные бактерии

Известная всем бактерия — кишечная палочка — мирно живет в нашем желудке, лишь изредка взбрыкивая и демонстрируя характер. Взбрыкивая, она вызывает желудочные отравления и нарушения мочеиспускания. В этом случае ее ставят на место с помощью антибиотика доксициклина, который действует на тот клеточный аппарат, где образуются необходимые бактерии белки. Лишенная этих белков, своевольная разновидность кишечной палочки гибнет, и в желудке опять воцаряется спокойствие, потому что там восстанавливается господство палочки послушной и мирной.

Антибиотики, однако, имеют то неприятное свойство, что частое их использование, в конце концов, приводит к появлению так называемых резистентных, то есть не поддающихся этому антибиотику разновидностей данной бактерии. И чем больше антибиотик убивает чувствительные к нему бактерии, тем свободнее себя чувствуют резистентные — они размножаются и размножаются, пока не начинают господствовать в бактериальном коллективе.

Такова научная догма. А вот что иногда происходит в ее нарушение. Доктор Кишони в Гарвардском университете изучал две разновидности кишечной палочки — чувствительную к доксициклину и резистентную. Пока они обе росли в культуре, содержавшей доксициклин, резистентная разновидность, в полном соответствии с догмой, обгоняла в росте чувствительную. Но когда Кишони ввел в культуру еще один антибиотик (ципрофлаксин), ситуация неожиданно перевернулась: быстрее расти стала чувствительная к доксициклину разновидность кишечной палочки. А резистентная стала погибать. Введение второго антибиотика подавляло резистентность к первому.

Вообще говоря, во взаимодействии двух лечебных препаратов ничего удивительного нет. Интересно, неожиданно и загадочно тут то, что при таком взаимодействии одно лекарство снимает резистентность к другому. Ведь проблема борьбы с появлением резистентных бактерий является очень важной в сегодняшней медицинской практике, где все шире используются антибиотики. Может быть, доктор Кишони случайно наткнулся на эффективный новый способ такой борьбы? Тогда его открытие окажется весьма кстати. Но сначала нужно в нем разобраться — что это за механизм такой имеется у кишечной палочки и только ли у нее он имеется?

Ответа на эти вопросы придется подождать. А пока, для полноты картины, расскажем еще об одной недавно обнаруженной загадке бактериального мира. В этом случае другая бактерия нарушила другую научную догму. Эта вторая догма гласит, что бактерии вызывают заболевания. Но вот лондонский онколог Мэри О'Брайен стала вводить своим раковым больным вакцину, содержащую бактерии, являющиеся безвредным родственником туберкулезной палочки. Оказалось, что эта вакцина действительно уменьшает симптомы болезни: самочувствие больных, их эмоциональное состояние и даже когнитивные способности — все заметно улучшалось. Почему бы это?

Доктор Лоури из Бристольского университета решил разобраться в загадке и ввел эту вакцину мышам. Мыши в его опыте предварительно подвергались стрессу, который имитировал болезнь. Затем подопытной группе вводили вакцину, а контрольной не вводили. Обе группы проверяли в бассейне с водой. Из прежних исследований на мышах известно, что в здоровом состоянии они любят плавать, а, заболев, избегают воды. В опыте доктора Лоури оказалось, что мыши, получившие бактериальную вакцину, плавали охотно, как будто вакцина сняла с них стресс.

Чтобы проверить это предположение, Лоури предпринял дополнительное исследование. Он изучил, как ведет себя иммунная система мышей, получивших вакцину. Оказалось, что она ответила на вакцину усиленным производством так называемых цитокинов — молекул, которые, в частности, действуют на нервы, идущие от сердца и легких в мозг. Под действием цитокинов эти нервы передают сигналы возбуждения в определенную область мозга, которая вырабатывает особое вещество — серотонин. О серотонине давно известно, что он повышает эмоциональное состояние организма и снимает депрессию. И действительно, оказалось, что подопытные мыши доктора Лоури вырабатывали больше серотонина. Таким образом, загадка воздействия бактериальной вакцины на раковых больных частично разрешилась — вызывая усиленное производство серотонина, вакцина снимала у них депрессию. Каким именно образом бактерии вызывают усиленное производство серотонина — эту часть загадки еще предстоит решить.

А пока что доктор Лоури пришел к интересному заключению. Он обратил внимание на тот известный факт, что в современном западном мире обозначился одновременный, параллельный рост трех болезней — уже упомянутой депрессии, а также астмы и аллергий. Два последних заболевания имеют характер аутоиммунных — они вызываются тем, что иммунная система организма обращается против собственных клеток, которые она призвана защищать. Растущая частота их появления в современном мире объясняется по-разному, и одна из гипотез утверждает, что все дело в «излишней чистоте», «стерильности» современной жизни. В отличие от далекого человеческого прошлого, нынешние дети очень мало сталкиваются с грязью, иными словами, с различными бактериями, и поэтому их иммунная система не получает во время нужной тренировки, вот она и сбивается потом с правильного пути.

Так вот, доктор Лоури, связав свои бактерии-антидепрессанты и эту гипотезу «благодетельной грязи», выдвинул предположение, что, может быть, нынешнее усиленное распространение депрессий тоже связано с недостатком своевременных контактов с бактериями. Возможно, среди разных бактерий, с которыми люди сталкивались в нестерильной обстановке, были и такие, которые стимулировали мозг на усиленное выделение серотонина. Когда же люди стали жить в слишком стерильной обстановке, их иммунная система с такими бактериями сталкиваться перестала и поэтому перестала регулярно стимулировать мозг. А в отсутствие серотонина люди начинают все чаще испытывать депрессию.

Кто знает, может быть, и так. Объяснение, во всяком случае, нетривиальное. Оно решительно нарушает прежнюю догму. Наличие бактерий оказывается полезным, отсутствие — приносит вред. Кто бы мог подумать?