Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков - Роб Данн

В идеале можно было бы проделать эксперимент — изменить число видов, с которыми растущие дети контактируют в домашней обстановке, а потом в течение нескольких десятилетий отслеживать состояние здоровья этих детей. Теоретически это возможно, но весьма затратно и потребовало бы очень долгого времени. Другой подход состоял в сравнении образа жизни и вероятных воздействий у финских и российских карелов. Но в то время это было нецелесообразно. Пришлось подумать над третьим вариантом. Хаахтела и его коллеги решили исследовать один конкретный район Финляндии, тот самый, в котором они работали начиная с 2003 г. Здесь они могли проверить состояние иммунной системы у подростков 14–18 лет, выросших в домах городского типа, и определить, насколько те склонны к аллергии и астме.

Район для исследований представлял собой квадрат размером 100 на 100 км, внутри которого располагались один небольшой город, несколько деревень разного размера, а также хутора. Дома для эксперимента в этом районе были выбраны случайным образом. Почти все отобранные для исследования семьи жили в этих домах в течение многих лет, поэтому подростки росли в одной и той же среде (что нехарактерно для большинства местностей Финляндии). Конечно, ученых можно было упрекнуть в том, что они не выбрали другой район, с более разнообразным населением, или не обследовали несколько регионов. Но, как неоднократно отмечал эколог Дэн Дженсен, даже «братья Райт не летали во время грозы»[78]. Хански, Хаахтела и фон Хертцен предпочли работать в местности, где они могли контролировать большее число внешних факторов, а также использовать ранее полученные данные.

В ходе исследования все подростки были проверены на наличие у них аллергических заболеваний. Параллельно подсчитывалось видовое разнообразие в их повседневном окружении и на их коже. Рабочая гипотеза состояла в том, что на коже детей, живущих в домах с меньшим биоразнообразием, должно обнаружиться меньше видов микробов и, соответственно, у них больше вероятность аллергии. Уровень окружающего биоразнообразия определяли путем подсчета видов диких, культурных и редких растений во дворе дома. Известно, что каждый вид растений имеет свой специфический набор сопутствующих ему видов бактерий, насекомых и грибов. Поэтому, определив число видов растений, можно получить приблизительную оценку общего видового разнообразия, с которым ежедневно контактирует подросток. Кроме того, подсчитывать виды растений гораздо легче, чем вести учет других организмов. В отличие от микробов, они видны невооруженным глазом и, в отличие от птиц или бабочек, постоянно находятся на одном месте[79]. Для определения накожного бактериального разнообразия пробы брались со средней части предплечья той руки, которой подросток пишет. Число видов устанавливали примерно таким же способом, как мы это делали в Роли. Наконец, уровень аллергии оценивался как функция количества антител IgE в крови подростков. В целом чем больше IgE, тем выше склонность к аллергии. Подростков с повышенным содержанием антител дополнительно проверяли на наличие чувствительности к определенным антигенам, таким как полынь, кошачья и собачья шерсть.

План исследования был довольно прост, а роли каждого из участников четко определены. Хаахтела отвечал за взятие проб крови на аллергены, фон Хертцен занималась микробными сообществами на коже подростков, а Хански — изучением разнообразия растений. Над анализом работали все вместе. Это был большой и многообещающий шаг вперед, хотя в известном смысле, возможно, несколько переоцененный.

ИЗУЧАЯ ЭТИ ДАННЫЕ, Хански и его коллеги испытывали подъем, но в то же время некоторое беспокойство. Действительно ли все дело в разнообразии растений во дворах? Исследователи постарались учесть влияние как можно большего числа факторов, но, как хорошо известно, делать предсказания о здоровье людей невероятно сложно. Хански знал это лучше, чем кто-либо другой. Он уже давно понял, что человек — гораздо более сложный объект для изучения, чем бабочки или навозные жуки. Он задумывался о том, как хорошо было бы провести какой-нибудь натурный эксперимент. Ведь, если они не отыщут никаких закономерностей, вся работа пойдет насмарку. Возможно, потребуется обследовать больше подростков, или разные страны, или увеличить продолжительность наблюдений.

Но то, что Хански, Хаахтела и Хертцен наблюдали, для них было очевидно. На коже подростков, живущих в окружении большого числа редких видов растений, обнаруживалось наиболее богатое видами микробное сообщество, в котором довольно заметно были представлены почвенные бактерии. Они могли попадать на кожу подростков во время прогулок во дворе или проникать в дома через окна и двери, а потом оседать на их телах как днем, так и ночью. Риск возникновения аллергии (любого типа[80]) у таких подростков тоже был меньше. Хотя ученые не проводили настоящего эксперимента, обнаруженная ими корреляция вполне подтверждала их гипотезу.

В частности, одна группа бактерий, гамма-протеобактерии, явно была более распространена при большом разнообразии растений и чаще встречалась на коже подростков, не страдающих аллергическими заболеваниями. Еще наблюдения, сделанные более чем 40 годами ранее, показали, что численность гамма-протеобактерий на коже людей зависит от времени года[81]. То же самое было характерно для проб из гнезд шимпанзе, изученных Меган Томмс. Хански с коллегами установили, что разнообразие этих микробов изменяется в пространстве. Какой бы вид аллергии они ни рассматривали — реакцию на кошек, собак, лошадей, березовую пыльцу, тимофеевку или полынь, частота всех этих заболеваний была ниже у подростков, имеющих на коже большее количество видов гамма-протеобактерий (особенно относящихся к роду Acinetobacter). Продолжив свои исследования в сотрудничестве с другой группой ученых, Хански и Хаахтела смогли показать, что иммунная система тех жителей Финляндии, на коже которых больше бактерий Acinetobacter, производит больше веществ, связанных со здоровым иммунным ответом организма[82]. То же самое, кстати, было продемонстрировано на лабораторных мышах, которым вводили большие дозы Acinetobacter[83].