Человеческий суперорганизм. Как микробиом изменил наши представления о здоровом образе жизни - Родни Дитерт

5. И наконец, рассчитанный на обывателей справочник издательства Merriam-Webster рассматривает врожденный порок как «присутствующий при рождении физический или биохимический дефект, который может иметь наследственную природу или возникать под влиянием внешних факторов».

Понятно, что организации и учреждения, сформулировавшие эти определения врожденного порока, сильно расходятся также и в том, какие нарушения следует относить к этой категории заболеваний, а какие — нет. Поскольку у недоношенных детей расстройства аутистического спектра (РАС) встречаются чаще, чем у доношенных младенцев, организация March of Dimes включает их в свой список врожденных пороков, а Центры по контролю и профилактике заболеваний — нет.

Все эти перечни врожденных пороков постоянно меняются: с течением времени и по мере совершенствования исследовательских и диагностических технологий ученые и медики обнаруживают все новые пороки развития. Один из таких недавно выявленных врожденных пороков получил название синдрома капиллярной и артериовенозной мальформации. Мутация одного-единственного гена вызывает серьезную аномалию развития сосудистой системы, приводящую к смертельно опасным осложнениям.

По мере того как ученые делают все новые открытия, изменяются и наши представления о причинах врожденных пороков. На ежегодном заседании Тератологического общества ученые сообщают новые данные о человеческих тератогенах (пищевых продуктах, химических веществах и лекарственных препаратах, способных вызывать аномалии развитии), включая и сведения об идентификации неизвестных тератогенов.

Врожденные пороки, связанные с микробиомом, могут возникать в результате передачи ребенку микробиома, содержащего микробные гены, ответственные за развитие ожирения, диабета, болезней сердца, неврологических расстройств или одного из многочисленных аллергических либо аутоиммунных заболеваний. По сути дела, нет никакой разницы в том, передаются ли младенцу дефектные гены вместе с микробными генами или генами человеческих хромосом. Дефекты микробиома могут возникать под влиянием диеты, лекарств, чрезмерной санитарии, стресса или вследствие воздействия веществ, «неумышленно» убивающих микробов и повреждающих микробиом (о потенциальной токсичности многих веществ для наших микробов мы просто пока ничего не знаем).

Тот факт, что окружающие условия — как в пренатальной жизни младенца, так и после его рождения — могут оказывать сильное влияние на его организм и повышать риск врожденных пороков, вызывает целый ряд интересных вопросов. Должен ли врач пытаться сбалансировать микробиом беременной женщины, если у нее выявлен метаболический синдром и она вот-вот должна передать этот несовершенный микробиом своему ребенку? Как относиться к медицинскому вмешательству, истощающему микробиом, который беременной женщине предстоит передать малышу? А именно такое вмешательство и имеет место, когда во время беременности женщины принимают антибиотики. Как относиться к кесареву сечению, если появляющийся при этом на свет ребенок не получает важную часть материнского микробиома? Если в результате медицинского вмешательства (или его отсутствия) у рождающегося ребенка возникает микробиомная недостаточность, то в принципе такое вмешательство (невмешательство) может стать причиной врожденного порока.

Гипотеза биологической полноценности как биологической конструкции, обеспечивающей здоровье и физическое благополучие человека, автоматически предполагает и существование биологической неполноценности. Эта неполноценность — при рождении или в детском возрасте — может отразиться на здоровье человека в позднем возрасте. В своей статье, опубликованной в 2014 г. в одном из научных журналов, посвященных порокам развития, я высказал мысль, что биологическая неполноценность суперорганизма (то есть его «недосформированность») равнозначна врожденному пороку. Поскольку эта работа была признана Тератологическим обществом лучшей статьей года, в 2015 г. я получил возможность познакомить со своей концепцией широкий круг специалистов по врожденным дефектам накануне ежегодного заседания общества.

Хотя неполноценность человеко-микробиомного суперорганизма сильно отличается от «традиционных» врожденных пороков (хотя бы тем, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом), этот дефект затрагивает все системы нашего тела. Если растущий организм не будет получать сигналов к созреванию от здорового микробиома, наше тело лишится необходимых ему питательных веществ, физиологические системы не смогут формироваться должным образом и функции иммунной системы будут нарушены. Именно так новая биология видит события, происходящие в человеческом теле. Именно так она видит события, происходящие в организме ребенка с неполным («недоукомплектованным») микробиомом.

Деррик МакФейб, доктор медицины и исследователь-невролог из Университета Западного Онтарио, занимающийся изучением микробиома и расстройств аутистического спектра, убедительно продемонстрировал способность микробов влиять на процессы социализации и функциональные возможности животных. МакФейб показал, что он может заставить мышей и крыс превратиться в совершенно антисоциальных существ и полностью игнорировать своих братьев и сестер по помету, просто-напросто изменяя концентрацию одного из метаболитов кишечных микробов — представителя класса короткоцепочечных (летучих) жирных кислот, пропионовой кислоты.

Образование специфических метаболитов — пропионовой кислоты, бутирата, витаминов В3 (ниацина), В5, В6 (активной формы), В12 и К, серотонина, дофамина и несметного числа других побочный продуктов микробного метаболизма — представляет собой лишь один из способов, с помощью которых микробиом способен влиять практически на все физиологические системы и ткани организма, включая и головной мозг. Если микробиом неполон, истощен или не сбалансирован, образуемые им метаболиты могут вызывать различные физиологические нарушения. Так происходит, например, когда иммунная система развивается при отсутствии критических метаболитов бактерии Bacteroides fragilis. Ущербность микробиома в ранней жизни приводит к формированию дефектной иммунной системы, что повышает риск аутоиммунных заболеваний.

Микробиом, неинфекционные заболевания (НИЗ) и пороки развития образуют своего рода треугольник, соединяющий микробиом с НИЗ, НИЗ с пороками развития, а пороки развития с микробиомом. До сих пор ученые уделяли основное внимание лишь каким-нибудь парам вершин этого треугольника — например связям между микробиомом и НИЗ или НИЗ и пороками развития. Но в реальной жизни важно рассматривать весь этот треугольник в целом.

Брайан Лав, профессор Фармакологического колледжа Южной Каролины и отец двух детей, заинтересовался связью между приемом антибиотиков и пищевыми аллергиями. Руководимая им группа ученых разного профиля решила проверить гипотезу, что повреждение микробиома от употребления антибиотиков может вызывать иммунные расстройства и пищевые аллергии. В процессе работы ученые неожиданно выяснили, что в любой, даже самой маленькой университетской группе студентов, обязательно найдутся молодые люди с пищевыми аллергиями. Это «открытие» навело их на мысль выяснить точную связь между приемом антибиотиков и риском детских пищевых аллергий и отыскать средства профилактики эпидемии пищевой аллергии.