Жизнь после антибиотиков. Чем нам грозит устойчивость бактерий к антибиотикам и нарушение микрофлоры Блейзер Мартин

Глава 9. Забытый мир

Продолжающееся избыточное использование антибиотиков при лечении взрослых и детей, изменения в методике родов и огромные дозы лекарств, которые дают сельскохозяйственным животным, неизбежно оказывают действие на наши бактерии – как дружественные, так и враждебные. Более пятнадцати лет назад я начал думать, каковы могут быть последствия, и формулировать идею, что потеря древних, функционально сохраненных микробных обитателей привела к «чуме современности», о которой уже упоминалось: ожирению, ювенильному диабету, астме и т. д.

В следующих главах рассматриваются результаты экспериментов, выполненных в моей лаборатории – сначала в университете Вандербильта, а с 2000 года – в Нью-Йоркском университете, с целью подтвердить гипотезу. В экспериментах было много неожиданных поворотов, неудач и успехов, тяжелой работы и разочарований всякого рода. Тем не менее работа продолжается: интересных дней не меньше, чем скучных, и мы действительно кое-чего добились. В некоторые дни результаты так ясны и красивы (благодаря отличным студентам, которые умеют артистично представлять свои открытия), что мне даже не верится в их истинность. Но хорошие результаты появляются снова и снова, и именно поэтому мы понимаем, что они реальны. А я спешу, как могу.

Моим проводником вот уже тридцать лет служит древняя желудочная бактерия Helicobacter pylori. Когда их открыли, точнее, переоткрыли в 1979 году, воздействие на здоровье человека было не очевидным. Лишь позже стало понятно, что они приводят к специфическим заболеваниям. Но в последние восемнадцать лет мои исследования посвящены тому, как H. pylori сохраняет наше здоровье.

Вызывает болезни и сохраняет здоровье – это очень похоже на явное противоречие, но подобная двойственная натура часто встречается в природе. Более пятидесяти лет назад микробиолог Теодор Розбери создал термин амфибиоз – состояние, когда две формы жизни состоят в отношениях, которые, в зависимости от контекста{104}, могут быть симбиотическими или паразитическими. В один день организм помогает: допустим, отгоняет непрошеных гостей. В другой день оборачивается против. Или происходит и то, и другое одновременно. Один из примеров – рассмотренная выше колонизация людей зеленящими стрептококками. Этот процесс повсюду вокруг нас, даже в наших рабочих отношениях и браках. Он лежит в самой основе биологии, где действие закона естественного отбора приводит к мириадам нюансов во взаимодействии организмов.

Амфибиоз – более точный термин, чем комменсализм. Второй описывает гостей, которые приходят к обеденному столу, чтобы поесть; приготовить лишнюю порцию для них нетрудно, но вот в расходах на содержание кухни они участия не принимают. До недавнего времени именно такими «гостями» считали микробов, обитающих в человеческом теле, так называемую нормальную флору. Теперь известно, что амфибиоз Розбери лучше описывает сложные отношения между нашими телами и живущими в нас и на нас организмами. Helicobacter pylori – лучшая модель подобного взаимодействия, известная мне. Исследовав ее биологическое общение с людьми, мы сможем лучше понять обширный мир микробных обитателей.

Итак, это изогнутые бактерии, встречающиеся, по сути, только в одном месте: человеческом желудке. Миллиарды живут на стенке в толстом слое защитной слизи, которой выстлан весь пищеварительный тракт, от носа до ануса. Это гель, который помогает пище проскальзывать вниз и защищает желудочно-кишечный тракт от пищеварительных процессов. В каждой его части слизь различается по химическому составу и, что немаловажно, в каждой зоне живет свой вид бактерий. Слой геля в желудке особенно толстый: он создает барьер против кислой среды, необходимой для переваривания еды и борьбы с патогенами. Именно здесь мы находим H. pylori.

У нее глубокие корни в эволюции. У первого примитивного предка млекопитающих был одиночный желудок, который заложил шаблон для всех остальных. Мыши, обезьяны, зебры и дельфины разошлись в разных эволюционных направлениях, разошлись и желудки – они выделяют разную кислоту, имеют разный состав слизи, где обитают разные микробы. Сегодня мы нашли немало видов Helicobacter – в животных: H. suis – в свиньях, H. acinonyx в гепардах, H. cetorum – в дельфинах, H. pylori – в людях.

Из генетических исследований мы знаем, что люди носят в себе H. pylori не менее 100 000 лет – дальше заглянуть пока просто не можем из-за отсутствия необходимых методов. Можно предположить, что микроб жил в нас с самого зарождения вида Homo sapiens около 200 000 лет назад в Африке. Это явно долгосрочные отношения, а не свидание на одну ночь.

Кроме того, генетический анализ говорит, что все современные популяции H. pylori происходят от пяти древних популяций: двух – из Африки, двух – из Евразии и еще одной – из Восточной Азии. Мы можем отследить передвижения вместе с миграцией населения по миру – организм, этот невидимый пассажир, переносился в желудках. Исследования моей лаборатории показывают, что когда люди около 11 000 лет назад пересекли Берингов пролив и проникли в Новый Свет, в них была восточноазиатская версия. Сейчас в прибрежных городах Южной Америки доминирует европейский штамм – результат смешения рас после прибытия испанцев. Но чистые восточноазиатские штаммы по-прежнему находят у южноамериканских индейцев, живущих в глубине джунглей и на высокогорьях{105}.

До недавнего времени H. pylori колонизировала почти всех детей на начальных жизненных этапах, формируя иммунный ответ желудка такими способами, которые выгодны и микробу, и ребенку. Обосновавшись в организме, микроорганизмы демонстрируют поразительную стойкость. Многие другие микробы, с которыми мы контактируем, например, изо рта собаки или из йогурта, и вирусы, вызывающие простуду, не настолько стойки. Они проходят сквозь нас, не задерживаясь надолго. Но H. pylori создала для себя стратегию выживания даже на случай, если часть колонии выносит из тела перистальтикой. Это движение, которое проталкивает слизь, еду и отходы жизнедеятельности по пищеварительному тракту и выводит их из организма. H. pylori умеет плавать и достаточно быстро размножаться, чтобы поддерживать численность в течение большей части жизни человека. Тысячелетиями бактерия успешно сопротивлялась любым атакам и до недавнего времени абсолютно доминировала в желудке. Но ничто не могло подготовить H. pylori к XX веку, к которому относится большая часть моей истории. Впрочем, для начала вернемся чуть назад.

В XIX веке первые патологи использовали микроскопы, чтобы сравнить нормальные и ненормальные ткани больных людей – с этого началась медицинская дисциплина патология. Врачи сразу же увидели разницу. Нормальные ткани были обычной формы, очень симметричные – идеально ровные ряды клеток. Но вот в зараженных, например, в ранах, воспаленных суставах и распухших аппендиксах, наблюдались белые кровяные тельца, из которых иногда формировались целые листы, похожие с виду на бесконечную армию солдат. В других случаях они формировали границу вокруг гнойника, содержавшего остатки тканей, уничтоженных в битве между белыми кровяными тельцами и патогеном.

Подобные вторжения, которые мы называем воспалениями, коррелируют с распуханием, покраснением, жаром и повышенной чувствительностью, которые ощущаются при инфекции или артрите. Иногда воспаление очень большое, как например, при абсцессе. В других случаях малозаметное, как, например, в мышцах, которые болят на следующий день после серьезной тренировки.

Эти же первые патологи и клиницисты заглянули и в желудок, где практически у всех увидели огромное количество бактерий, изогнутых подобно запятым или свернутых в S-образные спирали. Но они требовали своеобразных условий для роста, их не получалось изолировать в культурах, которые микробиологи обычно используют в чашках Петри. Поскольку эти организмы не удавалось вырастить в лабораториях, в отличие от многих других микробов желудочно-кишечного тракта, не получалось и идентифицировать, из-за чего их игнорировали и считали обычными комменсалами, которые есть у всех. После чего и вовсе забыли.

Через несколько десятилетий медиков стали учить, что желудок стерилен и полностью свободен от бактерий. Конечно, нужно было найти причину, по которой в органе, расположенном по соседству с богатым микроорганизмами кишечником, их нет. Совершенно забыв о странных изогнутых микробах, профессоры придумали причину. Поскольку желудочный сок – примерно такая же сильная кислота, как из автомобильного аккумулятора, напрашивался логичный вывод: в такой среде ничего не может жить. Тогда взгляды на микромир были ограниченными; мы даже не представляли, что бактерии могут жить и процветать в вулканах, горячих источниках, граните, глубоководных гейзерах и на соляных равнинах.

Кроме того, врачи знали, что слишком кислая среда в желудке приводит к проблемам. Он может быть травмирован, может развиться воспаление. А когда оно слишком сильное, поверхность стенки желудка может надорваться, и получится язва. Эта болезнь, которая также способна формироваться в двенадцатиперстной кишке, с которой начинается тонкий кишечник, вызывает сильную боль. Может пострадать кровеносный сосуд, чем вызывается сильное, иногда смертельное, кровотечение. Или же стенка желудка рвется, образуя прободение, соединяющее внутреннюю часть органа с обычно стерильным пространством брюшной полости. В прежние времена от прободной язвы чаще всего умирали. Между приемами пищи и ночными часами больные язвой ощущают ноющую или жгучую боль в животе, страдают от тошноты и вздутия живота. Язвы могут держаться долго, а могут пропадать и возвращаться.

В 1910 году немецкий физиолог Драгутин Шварц обнаружил, что для ее образования обязательно нужна кислая среда. У престарелых людей, кислота в желудке которых распадалась естественным образом, язвы не образовывались. Ученый сделал вывод: нет кислоты – нет язвы. Так что врачи «нашли» «лучший» способ вылечить язву – снизить кислотность. Целым поколениям пациентов советовали пить молоко, принимать антациды или делать операцию, которая мешала желудку производить кислоту. Кроме того, при стрессе страдания увеличивались – это посчитали объяснением, почему болезни пропадают и возвращаются. Людей призывали контролировать не только кислотность, но и эмоции. Когда я был студентом-медиком, меня учили, что у мужчин с язвой проблемы в отношениях с матерями. То есть это один из лучших примеров психосоматической болезни. Данную лекцию читал выдающийся психиатр, который в лечении данного заболевания использовал психотерапию. У каждого популярного средства были свои важные ограничения, так что пептическая язва, как ее стали называть, оставалась большой проблемой.

Затем, в 1979 году, доктор Робин Уоррен, патолог из австралийского Перта, снова заметил бактерии в слизистой оболочке желудка. Использовав обычные, а затем и специализированные красители, разглядел микроорганизмы в форме запятой и буквы «S». Кроме того, заметил, что на стенках желудков людей, у которых есть эти бактерии, под микроскопом заметны признаки воспаления. Патологи, вроде Уоррена, обычно называли его гастритом. Почти век спустя после первого открытия бактерий в желудке ученый понял: этот внутренний орган все же не стерилен, по причине чего и происходят воспаления. Но что это за бактерии? Почему их не убивал желудочный сок?

Через несколько лет он поделился наблюдениями с доктором Барри Маршаллом, молодым практикантом, у которого тоже случилась своя «эврика». Читая медицинскую литературу, он заметил, что практически у всех, кто страдал пептической язвой, был еще и гастрит. Если микробы связаны с гастритом, решил он, значит, могут быть связаны и с язвой. И способны даже ее вызывать.

Два ученых исследовали биопсии пациентов с язвой и без нее. Почти у всех заболевших обнаружились и S-образные бактерии, и гастрит. Но у многих здоровых тоже был гастрит и бактерия. Ученые пришли к выводу, что загадочные микроорганизмы – необходимое, но не достаточное условие для образования язвы, равно как и повышенная кислотность.

Врачей (в том числе меня) учили, что гастрит – это патологическое воспаление желудка. Но сейчас, оглядываясь назад, задаюсь вопросом: патология это или нормальное состояние органа, реагирующего на сосуществование с бактериями? Вскоре мы вернемся к этому различию – оно не просто формальное, более того, это ключ к пониманию наших отношений с H. pylori.

В апреле 1982 года, используя разработанные за последние несколько лет методы изоляции организмов Campylobacter из образцов кала{106}, Уоррен и Маршалл сумели впервые вырастить культуру S-образной бактерии. Им удалось сделать то, что так и не получилось у немецких, голландских и японских ученых за век до этого. Как говорилось в первой главе, сначала название было ЖКПО – «желудочный кампилобактер-подобный организм», затем – Campylobacter pyloridis, затем – Campylobacter pylori. Через несколько лет, после более тщательных исследований, стало ясно, что это вовсе не Campylobacter, а их ранее неизвестные родственники. Именно тогда бактерии получили название: Helicobacter pylori. Через несколько месяцев после первой публикации статьи Уоррена и Маршалла в Lancet другие ученые стали находить «новые» организмы в желудках и подтверждать их связь с гастритом.

Но Маршалл хотел доказать, что они вызывают язву, а не просто живут в роли «пассажиров», так что в 1984 году использовал себя в качестве подопытного кролика. Когда анализ показал, что в его желудке нет H. pylori, он выпил культуру этого организма. Сначала не произошло ничего. Но через несколько дней началось несварение. Новая биопсия показала присутствие бактерии. И, что еще важнее, начался гастрит: живот болел, изо рта неприятно пахло.

Через несколько дней новая биопсия показала, что гастрит практически прошел. Но поскольку ученый беспокоился за свой организм, он на всякий случай принял противомикробное средство – тинидазол – и, судя по дальнейшим публикациям, H. pylori его больше никогда не беспокоили{107}.

Эксперимент показал, что бактерия вызывает гастрит, а не просто процветает в благоприятных для нее условиях. Но острый гастрит проявлялся всего несколько дней, после чего прошел сам. Болезнь не была похожа на обычный хронический гастрит, который держится в желудках у людей с H. pylori десятилетиями. Кроме того, Маршалл принял антибиотик, который, как мы сейчас знаем, неэффективен в борьбе с H. pylori, если его принимать в одиночку. Так что, оглядываясь назад, становится ясно, что инфекция спонтанно началась и так же спонтанно закончилась. И, что важнее, язва желудка у ученого так и не началась.

Тем не менее драматичный эксперимент убедил многих скептиков, что этот распространенный организм – действительно патоген. Поскольку H. pylori вызывает воспаления, значит, это плохой микроб. У большинства людей эксперимент остался в памяти картиной, как «сумасшедший, но смелый австралиец выпил культуру бактерий, и у него началась язва, чем он и доказал свою теорию». Это, конечно, неверно, но внимание мира привлечь удалось.

Чтобы проверить, играет ли H. pylori непосредственную роль в развитии язвы желудка или же просто присутствует при ней, Маршал и Уоррен стали лечить одних пациентов препаратами с висмутом (антибактериальное средство), а других – без него. Результаты были очевидны: у тех, кто получал висмут, рецидив происходил гораздо реже. Другие ученые получили схожие результаты{108}.

Теперь медики могли лечить язву антибактериальными средствами, в том числе антибиотиками. Это была революция. Язва желудка оказалась излечимой. До свидания, «стрессы», здравствуйте, микробы.

За выделение H. pylori в чистой культуре, открытие ее связи с гастритом и пептической язвой и изменение методов лечения язвенной болезни Маршалл и Уоррен в 2005 году получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. Это признание окончательно закрепило в головах идею, что H. pylori – опасный человеческий патоген, и любой, у которого она есть в желудке, будет жить не очень комфортно.

Но многие загадки остались неразгаданными. Почему язвенная болезнь развивается у мужчин намного чаще, чем у женщин, хотя H. pylori встречается в желудках с одинаковой частотой? Почему, несмотря на то что бактерия живет в нас всю жизнь, болезнь проявляется только на третьем десятке, выходит на пик в следующие двадцать лет, а потом идет на спад?

Почему появляется, затем за несколько дней или недель заживает, а потом через несколько недель, месяцев или лет возвращается? Найдя связь с H. pylori, мы научились качественнее лечить язвенную болезнь и предотвращать ее рецидивы, но по-прежнему очень мало знаем о биологии заболевания.

Впервые ознакомившись с работой Уоррена и Маршалла на Международной конференции по кампилобактериальным инфекциям в Брюсселе в 1983 году, я отнесся к ней скептически, особенно – к заявлениям Маршалла. Да, они действительно обнаружили новый микроорганизм, но его слова о язве не слишком убедительно подтверждались представленными доказательствами. Тем не менее сам ученый и его коллеги продолжали находить новые свидетельства связи бактерии с гастритом и язвой, так что вместе с моей лабораторией я решил принять участие в исследованиях. В 1985 году начали изучать сами организмы (тогда еще считавшиеся кампилобактериями) и обнаружили, что они довольно разнообразны. Но у тех, в чьих желудках микроорганизмы живут, в крови вырабатываются антитела.

В 1987 году я и мой давний соавтор Гильермо Перес-Перес разработали первый анализ крови, точно определяющий носителей H. pylori по антителам{109}. Как и большинство ученых, мы провели эксперимент на себе. Мой анализ оказался положительным. Признаюсь, я немало удивился. Как и у большинства носителей, симптомов не было. С животом все в порядке, хотя, узнав результаты, я почувствовал небольшую тошноту. Это открыло нам немало возможностей. Можно было получить образцы крови у людей всех возрастов со всего мира, больных и здоровых, с помощью нашего анализа определить, в чьих желудках прячутся бактерии, и попытаться отследить связь с различными заболеваниями.

Я захотел узнать, почему лишь у некоторых носителей развивается язва. Мы показали, что штаммы H. pylori довольно разнообразны, но не знали, как это разнообразие сказывается на вызывании конкретным штаммом язвенной болезни. Например, большинство из нас – носители бактерии E. coli (кишечной палочки), которая в основном безвредна. Лишь очень немногие ее типы опасны, потому что несут гены, кодирующие специальные белки, называемые факторами вирулентности. Именно они и вызывают болезни. Нам было интересно, есть ли у каких-нибудь штаммов эти самые факторы вирулентности. Могла ли разница между ними объяснить, почему одни заболевают, а другие – нет? Было ли отмеченное разнообразие клинически важным?

После двух лет исследований в H. pylori был найден белок, который подходил по всем пунктам{110}. Он практически всегда присутствовал в штаммах, которые находили в желудках людей с язвой. У здоровых присутствовал в 60 % случаев. Условие опять-таки оказалось необходимым, но недостаточным. Тем не менее это было важной уликой. Сможем ли мы найти ген, кодирующий этот белок? В 1989 году была создана «библиотека» генов H. pylori в клетках E. coli. Это означает, что мы использовали E. coli в качестве микроскопических фабрик по производству данных белков. Каждая клетка вырабатывала всего один-два из 1600 (примерно). Затем мы взяли сыворотку крови человека с положительным анализом на эти микробы (опять-таки у меня) и провели скрининг библиотеки, чтобы выяснить, производят ли какие-либо E. coli белки, которые распознают мои антитела. Иными словами, отправились на рыбалку, и добыча попалась крупная. Первый же распознанный клон кодировал тот самый белок, ассоциируемый с язвенной болезнью. Мы назвали его CagA – по аббревиатуре «цитотоксин-ассоциированный ген» (cytotoxin-associated gene){111}.

Позже стало понятно, как хитроумны эти микробы. Вирулентные штаммы содержат скопление генов, которые не только вырабатывают активные белки вроде CagA, но и формируют систему для их впрыскивания из бактериальных клеток в клетки носителя. Это означало, что мои клетки H. pylori вырабатывали белок CagA и постоянно впрыскивали его в клетки стенок желудка. Отсюда и воспаление, что, с моей тогдашней точки зрения, было совсем не хорошо.

Второе открытие – во всех штаммах присутствует H. pylori белок, который, если содержится в достаточном количестве, пробивает отверстия в эпителиальных клетках, устилающих стенки желудка. У некоторых они получаются шире, чем у других. В такой ситуации выделяется белок, который назвали VacA{112}.

Изучив труды Маршалла и Уоррена по связи H. pylori с язвенной болезнью и гастритом, мы решили рассмотреть еще один возможный вариант: связан ли микроб с раком человеческого желудка – главным его бичом. Это ужасная болезнь. После постановки диагноза шансы пациента прожить еще хотя бы пять лет не превышает 10 %. В 1900 году смертность этой болезни была в США на первом месте среди всех раков. Он по-прежнему занимает второе место по раковой смертности в мире, уступая лишь легким.

В 1987 году мы попытались убедить Национальный институт рака провести совместное исследование, посвященное связи H. pylori с раком желудка, но нам отказали. А через два года{113} со мной связался доктор Абрахам Номура, глава Японо-гавайского центра изучения рака, расположенного в Гонолулу. Он и его коллеги стали первопроходцами в исследовании рисков болезней, подстерегающих японо-американцев, живущих на Гавайях. Ученый попросил разрешения воспользоваться нашим анализом, чтобы изучить риск рака желудка в присутствии H. pylori. Я ухватился за этот шанс.

В 1965–1968 году более 7400 японо-американских мужчин, родившихся в 1900–1919 годах, записались в Кардиологический исследовательский центр Гонолулу. Ветераны 442-го полка, доблестно сражавшегося на стороне США во Второй мировой войне, были для меня героями с тех самых пор, как в детстве я прочитал о них книгу Джеймса Миченера «Гавайи». Когда служащих, живших на Западном побережье США, поместили в исправительные лагеря, эти люди рисковали жизнью и здоровьем (некоторые потеряли или то, или другое), чтобы защитить страну. Одним из них был покойный сенатор Дэниэл Иноуи.

К 1989 году удалось собрать и заморозить образцы крови почти 6000 из этих ветеранов. К этому времени как минимум у 137 развился рак желудка; 109 были доступны для исследования. Мы сопоставили их со 109 мужчинами, у которых не было рака желудка, и проверили кровь на антитела к H. pylori. Одним из достижений стало то, что образцы крови в среднем были собраны более чем за двенадцать лет до постановки диагноза «рак». Такой временной промежуток мог служить доказательством причинно-следственной связи.

Нас интересовали два простых вопроса: у кого в желудке жили H. pylori уже в 60-х годах, и у кого этот организм повлиял на последующее развитие рака?

Результаты оказались ошеломляющими. Мы обнаружили, что у давнишних обладателей H. pylori рак желудка в течение 21 года развивался в шесть раз чаще. Я презентовал это открытие как «запоздалый прорыв» на той же конференции, на которой за восемь лет до этого Маршалл представлял свои данные о язвенной болезни. Параллельные исследования, проведенные в Калифорнии и Англии, дали тот же результат. Позже мы узнали, что у носителей штаммов с белком cagA риск выше еще в два раза{114}.

Вскоре стало ясно, что H. pylori находится в желудке не просто так. Его присутствие оказалось предпосылкой к развитию рака. В 1994 году, основываясь, в том числе, на нашей работе, Всемирная организация здравоохранения объявила H. pylori канцерогеном класса I из-за ее связи с болезнью. Вышло как с курением и раком легких: в наличии причинно-следственной связи не осталось никаких сомнений.

Неудивительно, что по всему миру поверили: «хорошая Helicobacter pylori – мертвая Helicobacter pylori»{115}. От язвенной болезни до рака – все указывало на то, что бактерия вредна для человека. Медики начали искать ее у пациентов с любыми симптомами болезней желудочно-кишечного тракта, и, если находили, уничтожали курсами антибиотиков. Отчасти это обосновывалось боязнью рака, отчасти – необходимостью вылечить симптомы. Но за исключением язвенной болезни клинические испытания не показывали улучшения, кроме случайного. Тем не менее все с радостью уничтожали H. pylori, едва найдя ее.

Несмотря ни на что многие годы меня продолжал занимать вопрос: как Уоррену удалось обнаружить связь H. pylori с гастритом, ведь ее долго никто не замечал? В конце концов, я вспомнил, что патологи XIX века находили эти изогнутые и спиральные организмы в желудках буквально у всех. Через сто лет, в конце 70-х, в регионе Австралии, где работал Уоррен, они были лишь у половины взрослого населения. В других развитых странах наблюдалась та же картина: H. pylori и связанное с ним заболевание было только у определенной доли населения.

В то же время после исследований, проведенных в Африке, Азии и Латинской Америке, стало понятно, что H. pylori носят в себе почти все взрослые. У них словно остались желудки XIX века, а у нас, «развитых народов» – XX-го.

Я совершил логический прыжок: Уоррен сумел обнаружить связь с гастритом, потому что H. pylori встречалась уже не у всех – древний организм{116} вымирал. Другие ученые обратили внимание, что у молодых людей бактерия встречалась реже, и это считалось признаком прогресса – в какой-то мере так и было.

Наши недавние исследования показывают, что у большинства американцев, родившихся в начале XX века, бактерия в желудке присутствовала. А сейчас обнаруживается лишь у 6 % детей, появившихся на свет после 1995 года. Похожие тенденции отмечены в Германии и Скандинавии. Собственно, куда ни посмотри, H. pylori исчезает, быстрее всего – в развитых странах. Различия основаны не на географии, а, скорее, на общественном и экономическом положении. У бедных людей она присутствует чаще, чем у богатых. Тенденция наблюдается во всем мире. Считается, что жить без H. pylori так же хорошо, как например, иметь много денег.

Но почему микроб исчезает? Почему организм, который так долго жил практически во всех наших предках в качестве доминирующей желудочной бактерии, пропадает? Ответ можно уместить в два слова: современная жизнь. Упорный колонизатор сталкивается с двумя крупными биологическими проблемами: как передаваться новому носителю и как удержаться в нем до следующей передачи.

Самый главный сдерживающий фактор – передача. H. pylori живет только в людях. Как уже говорилось ранее, мы не можем получить ее от домашних или сельскохозяйственных животных и из животной пищи, как другие мигрирующие организмы вроде Salmonella; нет ее и в почве. Главный резервуар – человеческий желудок. Микроб перебирается из одного в другой, а единственный способ сделать это – пробраться выше или ниже по пищеварительному тракту.

H. pylori может легко попасть из желудка в рот посредством отрыжки или рефлюкса. Она может обосноваться в зубном налете. Во многих странах мира матери разжевывают еду, а затем кладут ее в рот ребенку, передавая тем самым микроб. Когда людей тошнит, H. pylori присутствует в рвотных массах и может перенестись по воздуху на несколько футов, заражая окружающую среду – согласитесь, не очень успокаивающая новость.

Вниз перебраться еще легче. Все, что находится в желудочно-кишечном тракте, имеет шанс выйти наружу через кал – в нем находили и ДНК, и живые особи H. pylori. Обычно бактерии выходят через экскременты в малом количестве, но их становится больше, если в желудке микробы процветают. Когда с гигиеной плохо – как было на протяжении почти всего существования людей на планете, – частички фекалий загрязняют еду и воду.

Наиболее уязвимы маленькие дети. В первый год жизни они сопротивляются, но позже в странах, где санитария и гигиена на низком уровне, ее получают 20–30 % детей ежегодно. К 5–10 годам большинство оказываются колонизироваными, причем иногда сразу несколькими штаммами. После этого частота передачи резко уменьшается.

Почему H. pylori переживает спад в последние сто лет? Одна из очевидных причин – санитарные меры безопасности. В конце XIX века в городах появилась чистая вода из водосборов, не загрязненных фекалиями, и – что еще важно – она была хлорированной. Подобные меры предотвратили распространение холеры, брюшного тифа, гепатита и детских диарейных болезней. Это стало несомненным успехом здравоохранения. Во многом благодаря санитарии улучшились здоровье и продолжительность жизни в первой половине XX века. Но предотвращение распространения патогена помешало нашим древним микробам-колонизаторам вроде H. pylori. Польза чистой воды настолько огромна, что ни в коем случае нельзя умалять ее важности. Но не стоит забывать и о скрытых последствиях, которые ограничивают состав нашего микробиома.

Ребенок может заразиться от кого угодно, в том числе выпив грязной воды, но чаще всего передача происходит неподалеку от дома. Мы не знаем обо всех способах передачи H. pylori от матери к ребенку, но исследования показали, что главный фактор для прогнозирования наличия у носителя этой бактерии – наличие его у матери{117}.

Кроме того, дети получают микробы от старших братьев и сестер. В каком-то смысле они служат усилителем передачи от матери, давая микроорганизмам больше возможностей для распространения. Большие семьи – важный резервуар для организма. В семье с пятью детьми у 80 % детей есть старший брат или сестра. В семье с двумя детьми – у 50 %. До того как уровень жизни улучшился, дети часто спали в одной постели, иногда даже с родителями. Подобный близкий контакт способствовал передаче микробов, особенно в критические периоды вроде младенчества.

Что интересно, при совместном проживании взрослых, как мы показали в двух исследованиях, риск передачи H. pylori был крайне низок. Изучению подверглись семейные пары, лечившиеся от бесплодия, то есть группа, которая предположительно чаще вступает в физический контакт друг с другом – положительный анализ одного супруга не имел никакой связи с результатами другого, связь оказалась чисто случайной. Кроме того, изучали пары, лечившиеся от венерических заболеваний. В случае со многими организмами, например теми, которые вызывают гонорею и сифилис, вероятность подхватить болезнь растет с увеличением количества половых партнеров. А вот с H. pylori такой номер не проходит.

Если колонизация этой бактерии действительно случается в детском возрасте, то ей нужно поддерживать себя, чтобы «захватывать» на следующее поколение. Мы знаем из экспериментов на людях и обезьянах, что организму нужно время для приспособления к новому носителю. Некоторые не выживают – как, например, посев Барри Маршалла. Если условия жизни организма тяжелые, то вероятность передачи уменьшается.

Учитывая, сколько доз антибиотиков сегодня получают дети, вполне можно предположить, что огромное число колоний H. pylori погибает при лечении больного горла и воспаления уха. Даже один курс лекарств убивает от 20 до 50 % микробов. Я считаю, что в данной ситуации кто-то из нашего будущего поколения навсегда теряет свои H. pylori. В масштабе всей популяции тенденция накапливается. Практика лечения антибиотиками – это парадигма для исчезновения и других наших древних организмов-спутников. Возможность приспособления больше никто не гарантирует. Тысячелетиями обитая в надежно защищенном желудке, эта бактерия оказалась совершенно не готова к 70-летнему штурму с использованием такого количества лекарств.

Исследования показывают, что если мать потеряла свои H. pylori, то и шансы ребенка получить эту бактерию крайне малы. Так продолжается поколение за поколением. Началось все с сульфаниламидов в 30-е годы и пенициллина в 40-е, а сейчас в США и Западной Европе уже живет четвертое или пятое поколение пользователей антибиотиков. Из недавних исследований: молодые люди к двадцати годам получают в среднем семнадцать курсов антибиотиков – по сути, в то время, когда у женщин начинается детородный возраст. Потеря H. pylori у старших братьев и сестер – еще одна упущенная возможность для передачи. Чистая вода, небольшие семьи, множество антибиотиков – тройной удар.

И еще одна, последняя причина исчезновения: H. pylori очень любит «секс» с другими H. pylori. Это неотъемлемая часть ее биологии. Некоторые бактерии ведут практически отшельнический образ жизни, например те, которые вызывают сибирскую язву или туберкулез. Но вот для H. pylori свободная любовь – это смысл жизни. В старину у среднего человека, скорее всего, в желудке обитало сразу несколько штаммов – сейчас это видно по развивающимся странам. Опять-таки, одна из причин – загрязненная вода. Смеси разных штаммов представляют собой крепкое сообщество, участники которого постоянно обмениваются генами, популяция меняется в зависимости от ситуации в желудке. Подобный обмен делает сообщество легко приспосабливающимся практически к любым условиям, и оно способно воспользоваться всеми ресурсами желудка. Так может продолжаться годами или даже десятилетиями. Именно такую стратегию выработала H. pylori за многие века и эпохи: организмы, как обычно, конкурируют между собой, но при этом сотрудничают, чтобы гарантировать передачу новому носителю. Но сейчас, когда передача и поддержание жизни становятся все сложнее, количество отдельных штаммов, способных колонизировать желудок, постепенно сокращается.

Поняв, что всего за несколько поколений микробная экология человеческого желудка заметно изменилась{118}, я начал сомневаться, что H. pylori всегда вредна. Тот факт, что бактерия вызывает воспаления, неоспорим. Но в то же время она жила в нас тысячелетиями, а большинство людей, которые из-за нее заболевали, особенно раком желудка, были пожилыми. Возраст среднего пациента превышал семьдесят лет, а среди тех, кому за восемьдесят, заболеваемость еще выше. С точки зрения безопасности населения H. pylori наносила не такой большой вред, как, скажем, малярия или дифтерия, которые убивали детей.

Я начал думать, что, возможно, при каких-то условиях воспаление может быть и полезно. Мои исходные идеи были расплывчатыми; даже предположить не мог, что же там полезного. Было понятно главное: если исчезают древние доминирующие организмы, это обязательно приведет к каким-то последствиям. Большинство коллег посчитали это ересью: раз H. pylori открыли как патоген, значит, изучать нужно в первую очередь наносимый ею вред и способы поскорее стереть ее с лица земли. Никто не думал об амфибиозе, только об уничтожении.

Позже все-таки удалось найти пользу. Сейчас, когда мы оглядываемся назад, она кажется очевидной, но на поиск ответов я потратил годы, и все это время большинство со мной не соглашалось. Переубедить так и не удалось: до сих пор многие врачи считают гастрит патологическим состоянием. По их мнению, нормальный желудок не может воспаляться. Главный вопрос, который поможет разрешить эту дилемму: а какой желудок нормальный?

Когда медики видят слизистую оболочку, заполненную лимфоцитами и макрофагами, они называют это состояние хроническим гастритом. Но ему можно дать и другое определение: это физиологическая реакция на наши «аборигенные» организмы. В толстой кишке и во рту есть воспалительные клетки, взаимодействующие с дружественными бактериями; точно так же и воспалительные клетки желудка взаимодействуют со своими бактериями. Возникает тот же самый вопрос: хорош или плох для вас гастрит, вызываемый H. pylori? Патологи, называющие его заболеванием, относят микроорганизм к патогенам, а вот экологи смотрят в совершенно другом свете.

Взаимодействие H. pylori с нашими предками развивалось в ключе обеспечения выживания организма. Поскольку в детстве и юности ее присутствие практически никак не вредит, естественный отбор «против» не ведется. Наоборот, малярия, например, настолько смертоносна для детей, что в течение тысячелетий собрался целый набор генов, который помогает сопротивляться.

Мы и наши древние, спокойные микробы, вроде H. pylori, постоянно адаптируемся друг к другу, держа равновесие, словно канатоходцы, расставляющие руки в стороны – если они не споткнутся, то спокойно перейдут на другую сторону{119}. Микроорганизмы поселяются в определенных нишах и посылают сигналы человеческим клеткам, которые «отвечают» в виде давления, температуры и химических посланий – в том числе защитных молекул. То есть вырабатывается своеобразный язык. В рамках равновесия происходит динамическое регулирование воспалительных процессов в определенных местах. Это похоже на жизнь в браке: мы договариваемся, кто моет посуду, кто гуляет с собакой и т. д. Поведение одного партнера определяет поведение другого.

Например, количество воспалительных процессов в желудке определяет иммунный ответ. Возможно, взаимодействия в начальном периоде жизни, когда ребенок развивается, тоже определяют иммунный тон. Защитная система может быть «нервной» – человек чихает, едва по нему проползет какое-нибудь насекомое. Или «ленивой», особо не реагируя даже на патогены. Не существует чего-то универсального, подходящего всем. Тем не менее мы за тысячелетия развили определенные тона, они не случайны. С изменением кишечного микробиома иммунитет становится все более нервным.

Исчезновение H. pylori из желудка создало новую среду. Из древнего равновесия регулирование иммунитета, гормонов и кислотности желудка превратилось в танец без партнера. И, как при окончании любых долгосрочных отношений, последствия остаются на всю жизнь.

Изменения, произошедшие за последний век, распространились и за пределы желудка. Совершенно точно воздействию подвергся соседний пищевод – следующая остановка нашей саги. И отнюдь не последняя.

Глава 10. Изжога

Более 60 миллионов американцев хотя бы раз в месяц страдают изжогой, а еще 15 миллионов – каждый день{120}. Если вы среди них, у вас большая компания. Помните хриплый голос Билла Клинтона из Белого дома? Он страдал изжогой. Как и Джордж Буш-младший, если пил кофе или ел мятные леденцы. Звездные квотербеки Бретт Фавр и Джон Элвей играли с такой же проблемой в американский футбол. С ней выходили на площадку и великие бейсболисты Джим Палмер и Ник Маркакис. Когда у певцов возникают проблемы с голосом, частая причина – именно дискомфорт в пищеводе. Что же это за такая часть тела, которая доставляет страдания стольким людям?

Пищевод – это трубка длиной около двадцати сантиметров, соединяющая глотку с желудком. Как и в желудке, стенки выложены слизью, которая помогает пище проскальзывать вниз. Каждый раз, когда вы прожевываете очередной кусок, открывается связка мышц в верхней части пищевода, и вы проглатываете содержимое. Сглотните слюну, и почувствуете, как они работают.

Еще одна группа мышц расположена внизу пищевода и управляет выходом в желудок. Когда пища скапливается, этот сфинктер открывается, и еда проваливается дальше. Если пищевод пуст, закрывается. Таким образом, еда поступает в желудок упорядоченными порциями, словно по улице с односторонним движением. Глотательное движение контролируется сознательными усилиями, а вот открытие и закрытие – нет. Когда пищевод работает хорошо и вы не едите, «проход» остается закрытым; желудочный сок и содержимое не могут вернуться обратно. Но вот если он не закрывается полностью, начинается изжога. Кислота поднимается по трубке, вызывая жжение.

Изжога приходит и уходит и сама по себе не является особо серьезной проблемой. Просто переждите ее или примите пару таблеток антацида, и все будет хорошо. Но когда явление становится хроническим, вы рискуете получить ГЭРБ, или гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь: она очень неприятна и может вызывать изжогу каждый день. Кроме того, иногда проявляются тошнота, отрыжка, трудности с глотанием и боль в груди. Пищевод раздражается, и, в конце концов, на нем могут появиться рубцы. Сейчас это одно из самых распространенных заболеваний в развитых странах: им страдают 10–20 % взрослых американцев.

Один из намеков на то, что H. pylori может играть роль в болезнях пищевода, пришел с совершенно неожиданной стороны. Как вы помните, в 1987 году Гильермо Перес-Перес и я разработали анализ крови на эту бактерию, и у меня он оказался положительным, хотя никаких симптомов не было. А через несколько лет мы воспользовались сывороткой крови, чтобы распознать белок, производимый особо вирулентной группой штаммов H. pylori, которые чаще всего встречаются у людей с язвенной болезнью. В 1993 году обнаружилось, что этот белок, CagA, также участвует в развитии рака желудка.

У моего отца была язва. Моя мать – из Восточной Европы, где заболеваемость раком желудка высока. Сильно ли я рискую сам заболеть, учитывая семейную историю? Самочувствие прекрасное, хотя у меня и был штамм H. pylori, наиболее близко связанный с язвой и раком желудка. Но очевидно, если бы я поверил результатам собственных исследований, то должен был принять антибиотик, уничтожить бактерию и посмотреть, что произойдет. Зачем рисковать ужасной болезнью, если ее можно предотвратить?

Настало время командной работы. Я попросил коллегу Ричарда Пика, только что окончившего аспирантуру по гастроэнтерологии, сделать мне эндоскопию. Он должен был вставить мне в нос трубку, которая проходит через глотку и пищевод в желудок. Вставляя и вынимая ее, он должен был следить за процессом. Через нее медик просовывал маленький, похожий на ножницы, аппарат, с помощью которого брал биопсию желудка.

Другой коллега, Джон Азертон, приехавший к нам из Англии, должен был обработать взятые образцы и выделить мой штамм H. pylori в чашке Петри. После Гильермо Перес-Перес снова должен был взять анализ крови на уровень антител. Затем мне нужно было пропить курс антибиотиков для уничтожения бактерии и посмотреть, уменьшится ли со временем уровень антител.

Я даже не представлял, какой дискомфорт вызовет процедура. В день биопсии Рик дал мне лекарство, чтобы расслабиться и почти ничего не помнить потом. Оно сработало, за исключением одного момента: каждый из семнадцати раз, когда мне вставляли эндоскоп в желудок, я давился. Зачем делать столько биопсий? Мы исследователи: раз уже дал согласие, почему бы не набрать побольше материала для будущих исследований.

После мне сообщили, что в желудке нет ни язвы, ни каких-либо других «ненормальностей». Я этого ожидал, но все равно новость была хорошей. Джон Азертон сделал посев трех образцов бактерий в чашки Петри и стал ждать роста. А я десять дней принимал антибиотики.

Мы ждали…

К моему удивлению, не выросло ничего. В бактериальных образцах не появилось никаких колоний H. pylori. Анализы крови показывали, что я носитель, но куда же они делись? Мы предположили, что в организме их было сравнительно мало, несмотря на высокие показатели антител в анализе крови. Или, может быть, высокий уровень антител угнетал действие бактерии, но не уничтожал ее – примерно как устрица покрывает перламутром песчинку, из которой получается жемчужина. Не имея возможности избавиться от песка, организм делает его менее раздражающим.

В течение следующего года мы постоянно делали анализы крови, и Гильермо обнаружил, что мой уровень антител к H. pylori постепенно (и значительно) снижался, как и должно было случиться после успешной терапии антибиотиками. Я мог вздохнуть спокойно. Риск рака желудка упал практически до нуля.

Затем произошло нечто странное. Через шесть месяцев после уничтожения бактерий после еды и по вечерам начиналась изжога – раньше ее не было никогда. Мне стало интересно, не связана ли она с приемом антибиотиков. На медицинских конференциях я слышал рассказы врачей, что среди побочных эффектов при приеме лекарств такое бывает, но серьезно эту тему никто не изучал.

К сожалению, гастроэзофагальная рефлюксная болезнь, если ее не лечить, вызывает намного более серьезные проблемы. Она может привести к тканевой травме под названием «пищевод Барретта», которая, в свою очередь, может перерасти в аденокарциному, одну из форм рака{121}. В прошлом почти все раки пищевода развивались из злокачественных изменений в верхней и средней части пищевода, ближе ко рту, и это был другой тип рака. Но с самого своего открытия в 50-х годах{122} болезнь Барретта иногда перерастала в аденокарциному либо нижней части пищевода, либо верхней части желудка. Когда-то это была редкость, составлявшая лишь 5 % всех случаев подобных заболеваний в США. Но сейчас процент растет быстрее – за последние тридцать лет{123} стало в шесть раз больше. Сейчас аденокарцинома составляет более 80 % всех новых случаев рака пищевода в США.

Тогда мы этой статистикой не владели.

Несмотря на множество теорий, никто не знал, почему заболеваемость всеми этими родственными недугами растет одновременно: ГЭРБ, самая мягкая и распространенная форма, была обнаружена в 30-е годы, пищевод Барретта, более продвинутая и менее распространенная стадия – в 50-е, а пугающая многих аденокарцинома – в 70-е. Они явно связаны между собой.

К тому моменту мы в основном изучали, как H. pylori повреждает желудок. Рик Пик, врач, делавший мне эндоскопию, исследовал различия между воздействием на желудок CagA-позитивных (самых вирулентных) и CagA-негативных (менее вирулентных) штаммов. Поскольку тогда бактерию ассоциировали с самыми разнообразными заболеваниями, я попросил его исследовать ее взаимоотношения с ГЭРБ. С помощью анализа крови мы могли определить, чаще ли у больных ГЭРБ встречается H. pylori, чем у остальных. Работая с коллегами из Кливлендской клиники, специалистами по рефлюксной болезни, он собрал коллекцию образцов сыворотки крови. А Гильермо провел слепые тесты: он не знал, какие образцы взяты у здоровых людей, а какие – у заболевших.

Удивительно, но вместо прямой связи между наличием H. pylori и изжогой Рик обнаружил обратную пропорциональность. Без бактерии ГЭРБ развивалась вдвое чаще. А дальше выяснилось, что шансы выше даже не в два, а в восемь раз{124}. Чем это можно объяснить?

Я спросил Рика о связи заболеваемости с белком CagA, раз уж мы знали, что штаммы с ним более вирулентны. Он сказал, что связь еще сильнее и тоже обратная: чем меньше Cag, тем чаще ГЭРБ. Результаты были прямо противоположны ожидаемым.

Я на самом деле мало тогда знал о ГЭРБ, так что спросил Рика, растет ли заболеваемость. После положительного ответа наша работа над H. pylori пошла в новом направлении.

То первое исследование стало основой для гипотезы, что бактерия защищает от ГЭРБ. Обратная пропорциональность была вполне заметной. Но что она означала? Как микроб, живущий в желудке и связанный с язвой и раком, может защищать пищевод? Или, может быть, болезнь пищевода уничтожает его?

В течение многих лет группа немецких врачей лечила антибиотиками пациентов с язвой двенадцатиперстной кишки, чтобы вывести H. pylori. Затем начали изучать последствия лечения – через три года после терапии осмотрели желудок и пищевод каждого пациента. Примерно у половины больше не было H. pylori. В первые годы после разработки антибиотиковой терапии такие результаты встречались нередко. Сейчас медики прописывают другие курсы, которые намного чаще работают успешно – в 80 % случаев.

Сравнив две группы после терапии, немецкие ученые обнаружили, что у пациентов с выжившими H. pylori изжога обнаружилась в 12,9 %. А у тех, кто остался без нее, – почти 26 %. Уничтожение бактерии привело к более чем двукратному росту болезни пищевода{125}. Результат показал, в каком направлении идет причинно-следственная связь: терапия ухудшила состояние пищевода, поспособствовав развитию изжоги.

Многие раскритиковали статью, найдя множество технических придирок, и в течение года на медицинских конференциях было очень модно осуждать ее. Но мое внимание она привлекла. Я знал, что глава группы, Йоахим Лабенц, был серьезным, честным ученым.

За последующие несколько лет моя группа провела дополнительные исследования совместно с коллегами по всему миру{126} и обнаружила точно такую же динамику: обратную пропорциональность между наличием H. pylori и заболеваемостью ГЭРБ, пищеводом Барретта и аденокарциномой. Люди с наиболее вирулентными сagA-позитивными штаммами, которые связаны с язвой и раком желудка, оказались наиболее защищены от болезней пищевода.

Все выглядело очень загадочно. Как бактерия-злодейка может защищать пищевод? Причем самые вирулентные штаммы еще и самые эффективные.

Ответы можно поискать в желудочном соке. Кислота убивает большинство бактерий. Но за тысячелетия эволюции H. pylori научилась избегать гибели. В каком-то смысле она даже любит кислую среду: есть, конечно, определенные трудности, связанные с жизнью в такой враждебной обстановке, но зато нет конкурентов. Как известно, враг моего врага – мой друг.

На самом деле немалое число исследований из разных лабораторий, в том числе моей собственной, показывает, что H. pylori помогают регулировать кислотность желудка. Они вызывают воспаление, которое влияет на желудочные гормоны. А те, в свою очередь, включают или выключают производство кислоты.

В первые десятилетия жизни эта балансирующая система работает очень хорошо. Под микроскопом железы, производящие желудочный сок, напоминают листья, колышущиеся на ветру. Но с возрастом от хронического воспаления стенки желудка изнашиваются, причем у тех, у кого есть H. pylori – быстрее. Железы укорачиваются и уплощаются. Когда это происходит, развивается так называемый атрофический гастрит – желудок производит все меньше кислоты. Вследствие этого проходит язва. Закон Шварца, «нет кислоты – нет язвы», выполняется.

Но вот у людей, у которых H. pylori либо никогда не было, либо ее выводили антибиотиками, высокий уровень кислотности сохраняется даже после сорока лет. Таким образом, пожалуй, впервые за все историческое и доисторическое время, многие люди доживают до среднего возраста с целыми и невредимыми железами для производства кислоты. У них содержимое желудка, поднимающееся вверх по пищеводу, очень кислое, в нем выше содержание пищеварительных ферментов – и оно наносит больше повреждений{127}. А поскольку H. pylori сейчас гораздо реже встречается в раннем возрасте, большинство современных детей растут с иной системой регулирования кислотности, чем у прошлых поколений – бактерия больше не участвует в физиологических процессах. Изжога у детей, когда-то невероятно редкая, сейчас встречается все чаще, и многих лечат лекарствами, которые уменьшают кислотность желудка. Может ли одно быть связано с другим?

Мы обнаружили, что H. pylori, открытая как патоген, – на самом деле обоюдоострый меч: с возрастом повышается риск язвы, а затем и рака желудка; при этом она полезна для пищевода. Бактерия защищает от ГЭРБ и ее последствий, в том числе другого вида рака. С исчезновением H. pylori количество случаев рака желудка уменьшается, зато растет заболеваемость аденокарциномой пищевода. Это классический случай амфибиоза. Факты сходятся.

Глава 11. Проблемы с дыханием

Большинство людей знают, что астма, болезнь, известная с античных времен, превратилась в серьезную проблему для здравоохранения. Статистика из развитых стран, которую ведут не менее семидесяти лет, показывает, что заболеваемость за это время удвоилась, если не утроилась. Графики похожи на пенсионные накопления вашей мечты, однако на самом деле показывают увеличение количества ужасных страданий и, в некоторых случаях, преждевременных смертей.

Врачам уже много лет известно, что астма как-то связана с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью. У многих наблюдаются сипение, кашель и сокращение дыхательных путей, характерные для приступов астмы. А когда люди с астмой получают лекарства от ГЭРБ, чтобы уменьшить кислотность в желудке, улучшается и дыхание. Несмотря на очевидную связь, многие медики считают, что рефлюксная болезнь – причина лишь небольшого процента заболеваний астмой.

Одна теория, объясняющая, как связаны две этих болезни, чисто механическая. Когда желудочный сок поднимается по пищеводу, он может попасть в дыхательные пути и вызвать раздражение. Но это объяснение не учитывает аллергии и сенную лихорадку, часто развивающихся на фоне астмы – основного представителя группы родственных болезней, для которых характерна повышенная чувствительность к чужеродным веществам.

После того как исследования показали, что H. pylori может защитить нас от ГЭРБ, мне стало интересно, сможет ли уберечь и от астмы. Возможно, рост количества случаев этой болезни связан с тем, что сейчас меньше детей получают бактерию в детстве, а у многих ее случайно уничтожают при лечении антибиотиками. Могут ли субклинические нераспознанные случаи ГЭРБ, вызванные отсутствием H. pylori, быть главной причиной эпидемии астмы?

Хотя идея казалась вполне осмысленной и укладывалась в то, что мы узнали в середине 90-х, многие посчитали вывод поспешным. Уменьшение количества H. pylori и увеличение случаев астмы – несомненные факты, но они могли быть не связаны между собой. Увеличение заболеваемости астмой коррелирует еще, например, с увеличением количества телевизоров в домах или «Фольксвагенов» на дорогах.

Я попытался убедить нескольких коллег, работавших с легочными заболеваниями, исследовать эту потенциальную связь вместе со мной, но она казалась слишком уж притянутой за уши. К тому же медицинское сообщество в первую очередь интересовалось опасностью, представляемой H. pylori. Чтобы доказать свою гипотезу, нужно было изучить популяцию пациентов с астмой, но без сотрудничества с ученым-клиницистом мне бы это не удалось.

Затем, в 2000 году, я переехал из университета Вандербильта в Теннесси в Нью-Йорк, где возглавил медицинский факультет Нью-Йоркского университета. Я очень обрадовался возможности вернуться в свою альма-матер и собрать на факультете сильный состав. Но несмотря на административные задачи и давление, не хотел бросать исследования. На новом месте нужно было искать новые шансы. Так что коллегам был задан вопрос: «Кто из вас работает с астмой?»

Все показали на доктора Джоанну Рейбман, специалиста по легочным заболеваниям, которая в 1991 году открыла в госпитале Белльвю клинику для взрослых, больных астмой. Она вежливо, но без особого энтузиазма, выслушала мои идеи. Одна из сильных интеллектуальных сторон Джоанны – ее скептицизм. Дикие идеи появляются постоянно, и женщина не собиралась верить моей идее без доказательств. Справедливо.

Доктор Рейбман согласилась привлечь к исследованиям пациентов своей клиники. Их здоровые друзья и родственники служили контрольной группой. Она провела множество тестов, чтобы выявить легочную функциональность и аллергии. К счастью для меня, с 2002 года она собирала и замораживала образцы крови участников, которыми можно было воспользоваться для проверки на H. pylori. Поддержка Джоанны стала ключевой для проверки гипотезы; она всегда искала и до сих пор ищет способы улучшить жизнь больных астмой.

К 2004 году у команды Джоанны были в наличии образцы крови более 500 человек. Мы договорились, что она отправит моей команде сыворотки крови под кодовыми именами, чтобы не было известно, кто болен, а кто нет. Это уменьшало шансы необъективности. Гильермо сделал анализы крови, после чего мы разделили результаты на положительные, отрицательные и неясные. С помощью повторных анализов практически от всех неясных удалось избавиться.

Позже в том же году мы отправили результаты Джоанне и ее команде, в которой работал в том числе Майкл Мармор, опытный эпидемиолог. Он занимался как раз нужным нам статистическим анализом. Через несколько недель доктор Рейбман позвонила и сообщила, что, к ее удивлению, обнаружилась обратная пропорциональность между наличием H. pylori и астмой. Тем не менее она по-прежнему сомневалась. В конце концов, как желудочный микроб может защищать от легочных болезней?

Мы договорились встретиться и обсудить результаты. Через неделю Джоанна, Майк и остальные члены команды приехали в небольшой госпиталь ветеранской организации, где расположена моя лаборатория и небольшой личный кабинет. Она рассказала об участниках эксперимента – 318 пациентов с астмой и 208 здоровых людей из контрольной группы – и объявила о результатах статистического анализа.

Эксперимент показал, что у людей с положительным анализом на H. pylori шансы заболеть астмой на 30 % меньше, чем у тех, у кого бактерии в организме нет. Статистика сохранилась даже после того, как они учли другие переменные, объясняющие возможную предрасположенность к заболеванию.

Это стало первым подтверждением моей теории. Тем не менее данные можно было толковать разными способами.

– Что насчет cagA? – спросил я. Мы проводили анализ и на наличие этого штамма, как при анализах для язвенной болезни, рака желудка и болезней пищевода.

– Еще не анализировали, – ответила Джоанна.

Я был разочарован, потому что ключевым маркером является сagA. Именно он хуже всего влияет на язву и лучше всего на здоровье пищевода. Если бы можно было предсказать, какая история об астме окажется наиболее эффектной, я готов был биться об заклад, что ей станет сagA как лучший индикатор защищенности от астмы.

– Ну, – ответила Джоанна, – посмотрим потом.

Тут вмешался Майк.

– Подождите минутку! – сказал он. – Я, наверное, смогу это рассчитать.

С этими словами он начал печатать что-то на ноутбуке. Мы молча наблюдали. Через тридцать секунд он размашистым жестом нажал последнюю кнопку и прочитал с экрана:

– СagA+: вероятность 0,6.

Эврика! Эти слова означали, что люди с этим штаммом на 40 % реже болеют астмой.

Поразительно: штаммы, имеющие непосредственное отношение к язве и раку желудка, как оказалось, лучше всего защищали от ГЭРБ, а теперь еще и от астмы. Парадокс, но сейчас результат можно объяснить тем, что СagA наиболее тесно взаимодействуют со своими носителями. К тому времени мы уже понимали систему работы этих штаммов{128}: постоянное впрыскивание своего материала в желудочные клетки человека. Словно бы существуют две разных популяции штаммов H. pylori. Одни – энергичные и общительные, cagA-позитивные. Другие, cagA-негативные, можно считать более ленивыми: они куда реже контактируют с клетками носителя-человека.

Эти штаммы, скорее всего, живут ближе к нашим клеткам, а другие – дальше, в полости желудка. Таким образом, не стоит удивляться, что именно cagA-позитивные сильнее всего повреждают стенки. Но поскольку они самые «общительные», потенциально могут при этом принести наибольшую пользу для регулирования физиологии.

Затем Джоанна просмотрела медицинские карты пациентов, чтобы узнать, когда болезнь была диагностирована. В детстве появились первые симптомы или во взрослом возрасте? Обнаружилось, что у пациентов с H. pylori астма в среднем начиналась в двадцать один год. У кого ее не было – в одиннадцать. Поразительная разница. Это показало, что отсутствие H. pylori чаще ассоциируется с детской астмой, а присутствие откладывает ее начало. Через пару лет в канадской Манитобе провели большое исследование с участием детей. Обнаружили, что использование антибиотиков в первый год жизни приводит к значительному повышению шансов заболеть астмой в семь лет{129}. Специально H. pylori они не искали, но их результаты соотносились с моей общей гипотезой.

Краткое изложение наших результатов было представлено на ежегодном собрании Американского общества грудных болезней в мае 2005 года{130}. К сожалению, встретили его зевотой. Наша работа не принадлежала к главному направлению изучения астмы, и даже специалисты по легочным болезням из команды Джоанны оказались намного меньше впечатлены результатом, чем я.

В исследовании Джоанны образцы крови также были протестированы на антитела к аллергенам, чтобы проверить, связана ли H. pylori с аллергическими реакциями. И здесь обнаружилась связь: присутствие бактерии ассоциировалось с меньшим количеством реакций на аллергены. Это говорило о том, что микроорганизм защищает от аллергии.

Я продолжил работу. Удастся ли повторить наши результаты в другой популяции? Если мы действительно напали на что-то стоящее, увидим это снова. Мне пришла мысль: не стоит ли воспользоваться данными большого исследования под названием NHANES III: 20 000 американцев были выбраны как «представители страны», и с 1988 по 1994 год прошло несколько медосмотров с их участием.

Результаты анализов крови по-прежнему были доступны, в том числе на H. pylori{131}. Сидя в том же маленьком кабинете в здании ветеранской организации, в марте 2006 года я предложил доктору-эпидемиологу Ю Чэнь, молодой специалистке, недавно перешедшей в Нью-Йоркский университет, воспользоваться этими данными, чтобы проверить гипотезу об обратной пропорциональности между наличием H. pylori и заболеваемостью астмой. Она согласилась и сумела найти данные NHANES III о 7600 людях с астмой и анализами на H. pylori. Предыдущее исследование Джоанны с участием 500 человек было само по себе довольно большим, но здесь выборка была в пятнадцать раз больше.

5 мая 2006 года Ю прислала мне электронное письмо. «Я провела анализ данных NHANES… Они какие-то странные».

Торопясь на самолет в Чикаго, я засунул в чемодан присланные распечатки таблиц. Через несколько часов, спокойно усевшись в салоне, наконец их рассмотрел. Все было ясно: данные показали, что между наличием H. pylori и астмой действительно имеется обратно пропорциональная связь. Особенно выраженной она была для сagA-позитивных штаммов. Больше того, процент заболеваемости был ниже примерно на 40 %, как и в исследовании Джоанны.

Это второе большое, независимое, слепое исследование, которое дало результат, практически идентичный первому. Уже явно не простое совпадение. Нужно было, конечно, рассмотреть и другие вопросы, к тому же данные ничего не говорили о том, является отсутствие H. pylori предпосылкой к развитию астмы или наоборот. Но в тот момент, сидя в самолете, под шум двигателей и храп соседа по креслу, я осознал, что гипотеза верна{132}. И почувствовал себя так, словно прошел пешком большой путь и, наконец, едва дыша, мокрый от пота, поднялся на вершину горы – то был момент радостного возбуждения.

В исследовании Ю обнаружились дополнительные нюансы. Все обратно пропорциональные связи встречались у детей младше пятнадцати лет. Эффект был специфическим для детской астмы и никак не проявлялся во взрослом состоянии. Хотя заболеваемость в целом возросла после Второй мировой войны, чаще всего она встречалась среди детей – и в городах, и в сельской местности во всех развитых странах, но особенно уязвимы бедняки. Есть много теорий, объясняющих это; одна из популярных – они чаще встречаются с тараканами и другими насекомыми, которые могут служить важными триггерами астмы. Но не у всех в доме, где живут тараканы, встречается астма, а многие заболевают, хотя вообще ни разу в жизни не видели этих маленьких вредителей. Для меня главный вопрос даже не в том, почему у кого-то проявляется аллергия и после встречи с тараканом дыхание становится хриплым. Это я как раз понимаю. Вопрос, скорее, в том, почему после этой встречи у большинства детей хрипы проходят, но не у всех.

В записях NHANES III была информация и о сенной лихорадке, и об аллергическом рините. Опять-таки мы нашли обратный эффект, и опять-таки в детях, а не во взрослых, и он был более сильный для cagA-позитивных штаммов. Эта работа стала первым доказательством, что присутствие H. pylori в желудке ребенка может защищать его от сенной лихорадки. Как и астма, эта болезнь с постепенным исчезновением H. pylori стала все больше распространяться.

NHANES III оказалось настоящей сокровищницей (деньги налогоплательщиков принесли реальную пользу). Ю сумела связать анализы на H. pylori с результатами кожных тестов на аллергию у более чем 24 000 людей. Для каждого из шести рассмотренных аллергенов наблюдалась обратно пропорциональная зависимость от наличия бактерий, а для четырех из них (пыльца, рожь, чертополох, альтернария) разница оказалась статистически значимой. Как и в случае с астмой и сенной лихорадкой, люди с H. pylori с меньшей вероятностью проявляли кожную реакцию на аллергены. Сразу проясним ситуацию: я не хочу сказать, что существует какая-то прямая связь между нашей бактерией и, например, чертополохом. Скорее, она оказывает какое-то общее воздействие на иммунитет, на способность людей отключить аллергическую реакцию.

Эти дополнительные результаты были очень важными, потому что показали похожую связь с тремя разными, но родственными заболеваниями: астмой, сенной лихорадкой и кожными аллергиями. Кроме того, результаты подтвердились в более крупных выборках{133}, когда Ю и я провели еще одно большое исследование. Мы использовали анализы, взятые у людей из программы NHANES в 1999 году. Почти десять лет спустя результаты вышли схожими.

Я начал изучать астму из-за ее связи с ГЭРБ. Поначалу соглашался с популярным объяснением, что изжога приводит к астме из-за того, что в нижнюю часть пищевода попадают желудочный сок, желчь и другие токсичные вещества, которые потом поднимаются вверх и через трахею оказываются в дыхательных путях. Но эта теория не объясняет происхождение сенной лихорадки и кожных аллергий, потому что они развиваются очень далеко от пищевода. Учитывая, что все эти недуги аллергической природы, возник очевидный вопрос: влияет ли H. pylori на иммунитет? И как вообще желудочный микроб может влиять на иммунитет?

Ответ, к которому я, в конце концов, пришел, близок к исходным наблюдениям Робина Уоррена, австралийского патолога, который связал H. pylori с гастритом – большим скоплением (больше, чем считается нормальным) воспалительных и иммунных клеток на стенке желудка. Но какая стенка нормальна: современная, без H. pylori{134} и с небольшим количеством вышеупомянутых клеток (без гастрита), или же более древняя, с H. pylori и большим их количеством (гастрит)?

Как и кишечник, стенка желудка – дом для многочисленных типов клеток, участвующих в работе иммунитета. Среди них – белые кровяные тельца, сражающиеся с инфекциями, и другие, регулирующие иммунитет. Кроме того, присутствуют так называемые дендритные клетки с длинными выступающими отростками, которые чувствуют находящиеся поблизости бактерии и реагируют на них. Когда они активируются, то передают сигнал тревоги лимфоцитам, белым кровяным тельцам, которые составляют основную часть полицейских сил вашего тела.

Лимфоциты разными способами укрепляют оборону. А кроме того, у них есть память: большинство помнят какой-либо химический аспект конкретного события, например, компонент бактериальной стенки от прошлой инфекции. Каждый раз, когда ребенок заболевает стрептококковым фарингитом, его тело все лучше их запоминает, и, в конце концов, при очередном заражении перестают проявляться симптомы – вырабатывается иммунитет. Вакцины и дозы антигенов используют такие функции, чтобы сделать его сильным.

Вас не должно удивлять, что стенка желудочно-кишечного тракта, от рта до ануса, населена клетками-дендритами, которые засекают бактерии, и лимфоцитами, которые реагируют на них. Причем и на обычных обитателей, и на непрошеных гостей, но не всегда одинаково. Лимфоциты запоминают и злоумышленников, которых нужно ловить сразу после обнаружения, и гостей, с которыми нужно обращаться предельно учтиво.

В стенке желудка тоже живут белые кровяные тельца: B-лимфоциты, которые вырабатывают антитела, и T-лимфоциты, которые занимаются комплексной защитой. Но иммунные клетки могут выполнять противоположные функции: быть активаторами или подавителями. Некоторые преимущественно запускают воспалительный процесс, а другие, которые называют регуляторными T-лимфоцитами или T-супрессорами, модифицируют и подавляют реакции. Мы не хотим, чтобы любое мелкое происшествие перерастало в полномасштабную войну – это будет слишком разрушительно. Нам нужны полицейские силы для регулирования армии – что-то вроде военной полиции, поддерживающей порядок в войсках. Это одна из ролей, которую играют T-супрессоры. Часть «гастрита», который патологи видят на стенке желудка при колонизации H. pylori, на самом деле представляет собой лимфоциты, реагирующие на бактерию. В желудке с H. pylori живет больше лимфоцитов и намного больше T-супрессоров, чем в «современном» без этой бактерии.

Таким образом, не всякий гастрит, наблюдаемый патологами, – «плохой». Это сдвиг парадигмы. Я считаю, что T-супрессоры, живущие в желудке, с помощью своих функций защищают нас от астмы и аллергических расстройств. Патологи и врачи должны понять, что «воспаление» желудка – это нормально. У него есть биологические издержки, в частности, язва и рак, но оно приносит и пользу, которую мы начинаем понимать только сейчас.

Группа швейцарских ученых, возглавляемая доктором Анной Мюллер, провела эксперименты на мышах, чтобы понять, какую важность имеют иммунные ответы, вызванные H. pylori. Их работа подтверждает ее защитную роль при астме. Мюллер с коллегами индуцировали{135} у мышей астму, впрыснув аэрозоль с аллергеном в легкие. Они показали, что при заражении H. pylori реакция мышей на аллерген оказалась пониженной. Живые бактерии в желудках защищали; мертвые не помогали никак. Более того, мыши, зараженные в младенчестве, получали лучшую защиту. Эти результаты похожи на эпидемиологическую картину у людей. Мы показали, что защита от астмы, обеспечиваемая H. pylori, действует по большей части в начале жизни.

Дальнейшие эксперименты показали, что бактерии взаимодействуют с чувствительными дендритными клетками стенки желудка, заставляя их программировать иммунную систему на выпуск Т-супрессоров. H. pylori выбрали очень умную стратегию: T-супрессоры подавляют иммунные ответы, которые должны уничтожать бактерии. Но это отличная сделка, потому что вместе с этим они подавляют еще и аллергические реакции.

Данная теория, пусть и не слишком широко известная, справедлива с эволюционной и физиологической точки зрения; эпидемиологические, гистологические и экспериментальные исследования дают параллельные доказательства: популяции иммунных клеток, появление которых провоцируют H. pylori, защищают нас от астмы. Опять-таки, идея не в том, что бактерии как-то связаны с тараканами или пыльцой. Скорее их присутствие в раннем детстве гарантирует, что когда носитель встретится с этими аллергенами, он успеет отключить иммунный ответ раньше, чем аллергия выйдет из-под контроля. Причем этим, скорее всего, занимаются не только H. pylori. Вполне возможно, существовали и другие подобные микробы, которые погибли, а вместе с ними популяции иммунных клеток. H. pylori может быть предводителем, вожаком стаи, главным актером труппы, или звездой в спектакле, или же это вообще театр одного актера. Еще не известно. Но эти «старые солдаты» сейчас быстро исчезают, что может быть вполне достаточным объяснением роста заболеваемости астмой.

Мои идеи о H. pylori – что в начале жизни они полезны для нашего здоровья, но с возрастом становятся опасными – были приняты многими коллегами не слишком хорошо. Напротив, кое-кто даже назвал меня еретиком.

Во многом проблема заключается в том, что вокруг идеи о ее вреде уже построили целую доктрину. Отчасти сопротивление обусловлено вполне логичным научным принципом: показать корреляцию – это еще не доказать причинно-следственную связь. Люди, которые грабят банки, возможно, курят больше, чем те, кто живет обычной жизнью, но это не значит, что курение заставляет их грабить банки. Более того, может быть и «обратная причинность»: ограбление банков – это опасное дело, так что люди могут курить, борясь со стрессом.

Несмотря на немалое число исследований разных ученых, прямых доказательств двойственной природы H. pylori немного. Тем не менее степень скептицизма слишком уж непропорциональна тому, что уже было выяснено. Кстати, прямых доказательств, что H. pylori вызывает язвенную болезнь, тоже не существует. Ученые показали, что ее устранение заметно снижает риск рецидива, и это очень важный клинический результат, но он ничего не говорит об изначальной причине.

Представьте, что я пролил на руки бензин, и кто-то его поджег. В результате получим ожоги. Предположим, что мы решили провести исследование разных методов лечения и на правую руку нанесли мазь с антибиотиком, а на левую нет, и правая рука зажила лучше. Какой вывод можно сделать? Очевидно, применение антибиотика привело к лучшему результату. Если провести такое же испытание на многих людях, и в среднем рука, обработанная антибиотиком, будет заживать лучше, чем необработанная, это может стать новым стандартом лечения.

Но подобное испытание нельзя считать доказательством, что ожог вызван бактериями. Мы видим только то, что их удаление способствует лучшему заживлению ран. Ожог был вызван взаимодействием спички и бензина. Постфактумные исследования результатов устранения H. pylori у людей, уже болевших язвой, – это явление того же порядка. На самом деле единственное известное мне исследование, где задавали вопрос, вызывает ли H. pylori язву желудка, – наше собственное. Работая вместе с Абрахамом Номурой и популяцией японо-американцев на Гавайях, мы показали, что присутствие бактерии в 60-х годах связано с повышенным риском развития язвы двадцать один год спустя{136}. Так что я вовсе не утверждаю, что ее присутствие для нас безвредно. Просто дело в том, что, как и во многих сложных проблемах человеческой биологии, специфические причинно-следственные связи установить довольно трудно. И хотя H. pylori – обычно необходимое условие для развития язвенной болезни, его не достаточно. В 1998 году я предположил, что язва вызывается изменением микроэкологии желудка, что приводит к изменению количества H. pylori, типов и разнообразия ее штаммов, а также изменению количества и распределения других организмов{137}. Через шестнадцать лет идея выглядит вполне обоснованной.

После публикации первой работы Уоррена и Маршалла появилась группа «хеликобактериологов». По всему миру проводились собрания, многие получили немало штампов в паспортах. Каждый год европейское сообщество собирало конференцию по H. pylori, где присутствовали гастроэнтерологи, микробиологи, патологи и их студенты; к середине 90-х количество посетителей измерялось уже тысячами. Горячая поддержка фармацевтических компаний, готовых влиться в новое «движение», стала важным стимулом для проведения собраний.

В 1996 и 1997 годах, когда я выдвинул идею о существовании «хороших» хеликобактеров, диапазон реакций был где-то между недоумением и презрением. Помните: хорошая H. pylori – мертвая H. pylori. Нобелевская премия, полученная Уорреном и Маршаллом в 2005 году, тоже не сильно помогла моему делу, хотя комитет дал очень продуманную формулировку, связанную с открытием H. pylori и ее роли в течении пептической язвенной болезни. Великая революция, которую произвело открытие бактерии, разрушила догму, что причина язв – стресс и связанная с ним гиперактивность. Но ее место заняла не менее радикальная догма: H. pylori должны быть уничтожены.

Врачи, искренне считавшие, что делают доброе дело, избавляясь от H. pylori, пациенты, беспокоившиеся из-за «инфекций», и фармацевтические компании, которые всегда рады распространять свою продукцию, в частности антацидные препараты (одни из самых коммерчески успешных лекарств в мире), вместе создали каток, которым готовы раздавить древний микроб. Несмотря на то что язвенной болезнью страдает относительно немного людей, каток получает все более мощный импульс к движению.

Тем не менее я считаю, что в конце концов мы поймем вот что: экологическая перемена таких масштабов – исчезновение H. pylori – несет с собой множество последствий, как хороших, так и плохих. Работа сформировала мои мысли и сделала меня таким, какой я есть сейчас: я беспокоюсь об исчезновении многих микробов из нашего древнего бактериального наследия. Сколько других организмов исчезает или уже исчезло?

Коллеги по-прежнему устраивают «консенсусные конференции», в основном спонсируемые фармацевтическими компаниями, на которых постоянно добавляют все новые категории людей, у которых нужно устранить H. pylori. Основная практика по-прежнему звучит как «Выявить и вылечить». Военная аналогия этой фразы – «Найти и уничтожить». Повсюду люди боятся присутствия бактерии в желудке, а врачи считают себя обязанными избавиться от этого патогена. Несмотря на публикацию наших результатов во многих ведущих журналах, я так и не смог ничего изменить в практике.

Тем не менее эти идеи нашли отклик в сообществах микробиологов и экологов. Поскольку моя команда сыграла важную роль в доказательстве, что H. pylori – патоген, меня приглашают на многие собрания, в университеты, а также включают в состав ведущих ученых обществ. В своих статьях я перестал называть бактерии инфекционными. Это процесс колонизации – бесчисленное множество организмов поступает с нашим телом точно так же и счастливо живет там многие годы. В этом я точно уверен.

Кроме того, время на моей стороне, правда выйдет наружу, и мы научимся назначать персонализированное лечение: решать, у кого H. pylori уничтожать, у кого – сохранить, а у кого – восстановить. Мы движемся в верном направлении, но в современной медицинской практике слишком много контрпродуктивных стимулов, и она слишком инерционна – особенно когда речь заходит о «священных коровах».

Глава 12. Выше…

Мы ехали по проселочной дороге, судя по карте, это был самый короткий путь к Чичен-Ице, большому доколумбову городу, построенному майя. Дорога была сухой и пыльной, но неплохой. За кустами то и дело виднелись крыши домов. Не считая дороги, на обожженном солнцем пейзаже не было заметно особых следов технического прогресса. Тем не менее когда-то Юкатан был одним из центров цивилизации, объединявшей миллионы людей и продержавшейся несколько веков. Теперь же неподалеку от большого ритуального городища все поросло унылым, монотонным кустарником.

Тут я увидел на дороге двух детей. Проезжая мимо, мы успели рассмотреть их лица. Это были чистокровные индейцы майя, с черными как смоль прямыми волосами и широкими, гладкими чертами лица, точь-в-точь как на фресках и скульптурах майянских стел. Но сразу стало понятно, что что-то не так. Эти ребята, им было, может быть, лет восемь и одиннадцать, были слишком тяжелыми. Даже жирными. Я бы не удивился, увидев таких на дороге в Арканзасе, Огайо или Баварии, но здесь, на Юкатане, это стало шоком.

«Оно добралось даже сюда», – сказал я Глории, ехавшей со мной. Супруга была в курсе, что я изучаю ожирение, так что сразу поняла, о чем разговор. Я удивился, как далеко распространилась эпидемия – добралась даже до отдаленных районов развивающихся стран. Позже, когда я рассказал об этом эпизоде одному из коллег по Нью-Йоркскому университету{138}, он ответил, что видел нечто подобное в Гане: «Когда я начал там работать лет тридцать назад, главной проблемой детей было недоедание. Сейчас – ожирение».

Почему люди по всему миру становятся крупнее? Впервые за всю историю человечества перекормленных стало больше, чем недокормленных. Каждый третий взрослый в мире страдает лишним весом. Каждый десятый – ожирением. К 2015 году, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, количество толстяков перевалило за 2,3 миллиарда – эта цифра равна населению Китая, Европы и США, вместе взятых. Дети и подростки тоже стали тяжелее, причем, куда ни посмотри. Люди едят больше плохой еды и не делают зарядку?

Как врача и ученого, изучающего человеческое здоровье, меня одновременно беспокоит и занимает вопрос, почему люди толстеют. И я нашел несколько многообещающих, как мне кажется, идей, которые помогут дать ответ. Но, прежде чем перейти к ним, хочу обсудить родственный вопрос, который и привел меня к этим ответам: почему люди по всему миру становятся выше?

За последние сто лет во многих странах увеличился средний рост. Когда я спрашиваю других, почему это так, большинство отвечает: мы стали лучше питаться. С этим трудно спорить. В развитых странах уж точно едят больше, чем раньше, хотя вот лучше ли рацион – отдельный большой вопрос. Голод как стихийное бедствие остался в прошлом. В этом смысле питание действительно улучшилось, и я не принижаю важность этого. Но как и всегда, больше всего меня интересовал вклад микробов в человеческое развитие.

Несколько лет назад я вспоминал исследование, проведенное в 1964–1973 годах Леонардо Матой, микробиологом и экспертом по здравоохранению из Костариканского университета. Оно было посвящено связи между недоеданием и инфекциями у детей из Санта-Мария-Кауке, деревни в Гватемале{139}. Тогда детская смертность была поразительно высокой – около 96 смертей на 1000 рожденных детей, сравните с 6 смертями на 1000 детей в современных США. Санитарная обстановка плохая, дети страдали от множества диарейных заболеваний. Мата и его коллеги обнаружили, что чем чаще у детей была диарея, тем медленнее они росли. Чем больше болезней, тем ниже они были. Работа подтверждалась другими обширными данными, но конкретно его исследование привлекло мое внимание, потому что результаты были очень ясными.

Многие считают, что период максимальной скорости роста (так называемый «рывок роста») наступает в подростковом возрасте, но это не так. Первые два с половиной года жизни – вот он, настоящий период – главное критически важное «окно» для определения будущего роста во взрослом состоянии. Опытные педиатры знают, что, удвоив рост ребенка в возрасте двух лет, можно довольно точно прикинуть, каким он станет в будущем. Исследования детей, усыновленных в Азии, показали, что если они переехали в Америку до трех лет, то дорастали до среднего роста новых товарищей по играм. Но вот если позже, оставались невысокими. Таким образом факторы, определяющие рост, нужно искать в раннем детстве.

Еще одно ключевое наблюдение было получено из изучения H. pylori. Вскоре после открытия этих микробов ученые начали искать связь между ними и различными аспектами человеческого здоровья. Например, их чаще находили в желудках людей, которые в детстве жили в бедных семьях. Более того, взрослые с этой бактерией были в среднем ниже. Исследования посвящены идее, что H. pylori замедляет рост, что вполне соответствовало тогдашним взглядам – «H. pylori приносит вам только вред». Получалось, что патогены делают людей ниже, а если избавиться от них, человечество станет выше. Мне это казалось вполне логичным.

В 90-х годах знали, что заражение H. pylori происходит в первые несколько лет после рождения{140}, когда бактерия действительно может оказать влияние на скорость роста. Кроме того, H. pylori ассоциировалась с детством в семье с маленьким материальным достатком, что тоже вполне соответствовало данным: бедные люди обычно ниже. Но никто не знал, сама H. pylori замедляет рост, или же в данном случае она – маркер для других микробов, возможно, полученных тем же фекально-оральным путем{141}?

Позже стало известно, что микроб влияет на регулирование гормонов грелина и лептина{142}: оба производятся в желудке и участвуют в накоплении и расходовании энергии. Вполне можно представить, что дети, растущие с H. pylori, отличаются по обмену веществ от тех, у кого бактерий нет, и это гормональное различие уменьшает траекторию роста. Данная гипотеза требует экспериментального подтверждения. Некоторые эксперименты мы провели на мышах и получили дополнительные свидетельства.

В 2000 году, вернувшись в Нью-Йоркский университет, я стал искать человека, который помог бы исследовать вопрос, почему люди стали выше. Студентка Альбертина Бирд приняла вызов и вскоре нашла много интересных данных. Оказывается, долгосрочные изменения среднего роста довольно просто оценить благодаря большому количеству данных: антропологи используют скелеты, а в армиях много веков собирают информацию о росте солдат{143}.

Альбертина обнаружила, что человеческая история вовсе не была длинной, односторонней дорогой от меньшего роста к большему, как можно было бы подумать. Скелетные остатки показывают, что на различных этапах доисторического и исторического периода люди становились как выше, так и ниже. В разных местах и в разное время рост людей менялся по-разному. В архивах США мы раскопали информацию, что солдаты в армии Джорджа Вашингтона в XVIII веке были выше, чем солдаты, сражавшиеся в Гражданской войне, начавшейся в 1861 году. Почему?

Сейчас, почти сорок лет спустя, я вижу много высоких молодых японцев, и, что еще страннее, их волосы благодаря химическим красителям и моде теперь бывают и белыми, и красными, и фиолетовыми, и даже синими. В Китае, где увеличение среднего роста началось позже, чем в Японии, среднестатистический 6-летний мальчик в 2005 году был на 6,5 см выше, чем в 1975, а девочка – на 6,2 см. Изменения невероятно быстрые.

Более свежие данные демонстрируют заметную тенденцию к увеличению роста в конце XX века. Голландцы, один из самых низкорослых народов Европы в начале XX века, сейчас – один из самых высоких. Улицы Амстердама наполнены юными великанами и великаншами. В Азии перемены еще более резкие. Когда я учился в Токио в 1975 году, то в переполненном метро с моим ростом 185 сантиметров видел вокруг море макушек с черными волосами. Возвратившись, уже иногда видел и лица.

Этому может быть много объяснений, в том числе улучшенное питание. Но мы разработали теорию, как микробы могут влиять на рост. Наше мнение таково, что питание играет свою роль, но его одного недостаточно, чтобы объяснить все временные и географические различия. Как говорилось в предыдущих главах, XIX век был временем, когда в промышленных странах санитарные условия сначала значительно ухудшились, а затем, благодаря предпринятым мерам здравоохранения, намного улучшились. В городских запасах воды обычно содержался микробный «суп» из человеческих патогенов и дружественных или комменсальных бактерий; и те и другие появлялись из-за загрязнения фекалиями. С конца века, когда во многих странах воду начали фильтровать и хлорировать, патогены пропали, и люди стали здоровее и выше. Холеры было меньше, диарейные заболевания стали мягче. Вакцины контролировали дифтерию, коклюш и другие серьезные детские инфекции.

Но вполне возможно, что наблюдаемые изменения могут быть вызваны потерей не только патогенов, но и дружественных бактерий. Наше понимание микробов, обитающих в нас, находится еще в зачаточном состоянии, так что пока не известно, какие могут сделать нас выше и существуют ли такие вообще. Но, основываясь на нашей недавней работе, я готов биться об заклад, что мы их найдем.

Связь между передачей микробов и ростом проливает определенный свет на вопрос, почему солдаты времен американской революции были выше, чем в Гражданскую войну. Если бы вы росли на ферме в середине XVIII века, то жили бы в сравнительной изоляции. Через восемьдесят лет, в переполненных американских городах, вы вряд ли смогли бы избежать эпидемических детских болезней, да и вода, скорее всего, была куда грязнее.

В 2002 году мы опубликовали эти идеи с доказательствами в статье под названием «Экология роста: воздействие передачи микробов на рост человека» в уважаемом журнале Perspectives in Biology and Medicine. Но мало кто удостоил ее вниманием – еще один широкий зевок.

Тем не менее я уже размышлял над продолжением, которое должно было называться «Экология веса», и у меня было немало схожих идей. Но статью я в результате так и не написал, потому что альтернативный путь к пониманию, почему мы толстеем, оказался намного более интересным.

Чтобы начать эту историю, вернемся в 1979 год, когда я поступил на работу в отдел кишечных заболеваний Центра по контролю и профилактике заболеваний, став главным консультантом по сальмонеллам. Моим заданием было отслеживать и изучать бактерии из рода Salmonella, а также другие патогены, поражающие желудочно-кишечный тракт. Как раз в то время я и сам подхватил серьезную сальмонелловую инфекцию, о которой уже писал. Я заболел тифом, съев зараженный арбуз, но большинство людей получают сальмонелловые инфекции из пищи животного происхождения – мяса, яиц, молока и молочных продуктов.

Вы помните, что сельскохозяйственным животным сейчас дают небольшие (субтерапевтические) дозы антибиотиков, чтобы стимулировать их рост. В то время никто не задумывался, почему это настолько эффективно. Когда я писал статью о росте, то понял, что на фермах проходит огромный эксперимент, вполне подходящий под мою идею о влиянии микробов на рост и вес.