Загадка нестареющей медузы. Секреты природы и достижения науки, которые помогут приблизиться к вечной жизни - Никлас Брендборг

* * *

Наиболее популярные места обитания бактерий в нашем организме — это кожа и желудочно-кишечный тракт. Здесь много пищи, иммунитет работает не так активно, потому что поверхность этих органов с технической точки зрения находится вне тела. Но микробы живут не только на внешних поверхностях. Оказывается, даже те органы, которые всегда считались стерильными, кишат разнообразной жизнью.

Например, кровь. До последнего времени медики считали, что кровь стерильна. Но сегодня мы знаем, что это не так. В благоприятных условиях в крови можно вырастить самые различные микробы. (Возможно, секрет молодой крови состоит в том, что в ней меньше вредных микробов?)

Еще более яркий пример — мозг. Раньше считалось, что мозг совершенно стерилен, потому что его защищает так называемый гематоэнцефалический барьер. Как видно из названия, это барьер между кровью и мозгом. Питательные вещества и кровь беспрепятственно проникают сквозь него, но вот другим веществам попасть из крови в мозг крайне трудно. (Именно поэтому так сложно разработать лекарства от психических заболеваний.) Мозг — главный орган человека, так что вполне логично, что он защищен от проникновения микробов.

И всё же микробы в мозге есть. На данный момент обнаружено около 200 различных видов — и исследования еще не окончены. В остальном микробы находятся абсолютно везде: например, в мышцах и молочных железах. Для нас это имеет огромное значение. Маленькие организмы влияют на все процессы, происходящие в нашем теле. Микробиом кишечника влияет на переваривание пищи, на процесс извлечения питательных веществ из продуктов и на то, какая еда принесет нам пользу. В первую очередь именно из-за микробов однояйцевые близнецы (имеющие одинаковую ДНК) по-разному реагируют на различные продукты.

Микробы также не стоят в стороне во время наших попыток вылечить какое-нибудь заболевание. Они переваривают, всасывают и изменяют принимаемые нами лекарства. Похоже, что около половины самых популярных медикаментов изменяются под воздействием бактерий кишечника, прежде чем попасть в кровь.

* * *

Когда американцы запустили вакцинацию от кори в 1960-е годы, дети перестали болеть корью. И при этом значительно снизилась смертность от других инфекций. То же самое произошло и на моей родине, когда мы впрыгнули в этот поезд в 1980-е годы. Каким образом вакцина защищает от инфекций, бороться с которыми она не должна?

Как и для других микроорганизмов, пытающихся нам навредить, главный враг вируса кори — наша иммунная система. Клетки иммунной системы постоянно разыскивают потенциальных вредителей. При обнаружении таковых они сразу же нападают, защищая нас. Такие вирусы, как вирус кори, изо всех сил пытаются обмануть иммунную систему: спрятаться или перенаправить ее усилия, иногда даже на саму себя. Эта война между микробами и иммунитетом происходит в нашем теле постоянно.

Вирус кори разработал эффективный метод противостоять нашему иммунитету: он вызывает как бы «потерю памяти» у иммунитета. Обычно клетки иммунной системы запоминают те организмы, с которыми им уже приходилось сталкиваться. Это очень мудрый подход, ведь при повторном столкновении организм уже будет готов к нему и сможет защититься быстрее. Именно поэтому, например, ветряной оспой болеют лишь один раз в жизни.

Но после «потери памяти» иммунная система вынуждена начинать все сначала. От этого хорошо не только вирусу кори. Это подарок для всевозможных бактерий и вирусов, и, конечно, они поспешат воспользоваться тем, что иммунная система их забыла. Таким образом, инфицированный вирусом кори человек рискует заболеть всеми возможными болезнями. До появления вакцины от кори считали, что на эту болезнь приходилась примерно половина всех детских смертей, даже если причины фиксировались другие.

Подобные комбинации встречаются очень часто: с одной стороны — одна инфекция, а с другой — все остальные, использующие прорыв в иммунной системе себе во благо. Этот пример подтверждает важную роль вакцин; вакцины вообще стоило бы назвать королями медицины. Но есть и плохая новость: появляется все больше опасных микробов, от которых у нас нет защиты.

Хороший пример — ВИЧ, вирус, вызывающий синдром приобретенного иммунодефицита. ВИЧ атакует Т-хелперы, важнейшие клетки иммунитета. По мере того как Т-хелперы погибают от ВИЧ, наша иммунная защита слабеет и уже с трудом сдерживает нашествие других микроорганизмов. ВИЧ-инфицированные становятся очень уязвимыми. Микробы, обычно спокойно сосуществующие с нами, пользуются возможностью и начинают бесконтрольно расти. Относительно безопасный грибок Candida albicans, присутствующий у половины человечества, вызывает серьезную инфекцию. Вирус герпеса 8-го типа неожиданно провоцирует определенную форму рака, она называется саркома Капоши. Даже обычный грипп может быть смертельным.

Инфекционная нагрузка становится слишком высокой для тела. Хорошо, что сейчас у нас есть лекарства от ВИЧ, так что инфицированные живут намного дольше, чем прежде. Но все равно они умирают раньше, чем здоровые люди, так как у них высок риск развития онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний. Оказывается, ВИЧ-инфекция повышает саму скорость старения человека. По эпигенетическим часам зараженные ВИЧ биологически на 5–7 лет старше своего настоящего возраста.

* * *

К счастью, ВИЧ встречается не так часто и — если соблюдать правила предосторожности — заражение можно предотвратить. Но и другие возбудители тоже могут повлиять на скорость старения. На самом деле любая инфекция провоцирует старение: чем чаще и тяжелее мы болеем, тем быстрее идет процесс.

Особое внимание привлекает к себе цитомегаловирус (ЦМВ). Возможно, вы никогда о нем не слышали, но это один из самых распространенных вирусов. В развивающихся странах им инфицировано почти все взрослое население. В благополучной Европе этот показатель намного ниже, и все же очень многие взрослые являются его носителями.

Цитомегаловирус принадлежит к группе вирусов герпеса, которые в числе прочего вызывают высыпания на губах, иногда называемые простудой. ЦМВ язвы не вызывает, но, как и остальные вирусы герпеса, остается в организме навсегда. После заражения избавиться от него невозможно. Именно поэтому, естественно, с возрастом количество зараженных увеличивается.

Вирус передается через биологические жидкости человека и может инфицировать самые различные клетки нашего организма. Внедрившись в клетку, вирус проникает в ее ДНК и полностью захватывает ее. Затем он либо идет в атаку, либо замирает. В активном состоянии вирус заставляет инфицированную клетку создавать копии самого себя и заражать другие клетки или других людей. Но как только иммунная система обнаруживает вирус, он затаивается и впадает в спячку.

В состоянии спячки ЦМВ прячется от иммунной системы. Но в активной стадии он ведет борьбу с ней. Единственное, что мы можем делать, — это подавлять его активность. Но и это непростая задача: около 10% клеток иммунной системы вынуждены контролировать ЦМВ. Это истощает ресурсы иммунитета и ослабляет иммунный ответ на другие инфекции.

Даже при отсутствии симптомов инфекция ЦМВ — серьезная проблема. Оказывается, инфицированные с биологической точки зрения стареют быстрее (по эпигенетическим часам) и умирают раньше неинфицированных. Это происходит и из-за подавления вирусом иммунной защиты, и из-за того, что сам вирус, по всей видимости, вызывает целый ряд заболеваний. Например, из-за него растет кровяное давление и появляются отложения в сосудах, в результате повышается риск сердечно-сосудистых заболеваний. ЦМВ мешает клеткам совершать клеточное самоубийство (и забирать с собой вирус). В итоге клетки превращаются в зомби.