Вселенная внутри нас. Как микробы обогащают наш взгляд на жизнь - Эд Йонг

Человеческое грудное молоко отличается от молока других млекопитающих: в нем содержится в несколько сотен раз больше олигосахаридов, чем в коровьем молоке, и в пять раз больше их типов. Даже молоко шимпанзе по сравнению с нашим скудное. Никто не знает, откуда эти различия взялись, но Миллз может предложить пару догадок. Одна из них касается нашего головного мозга – для примата нашего размера он очень крупный и в первый год жизни растет на удивление быстро. Для такого быстрого роста он в какой-то мере полагается на сиаловую кислоту – питательное вещество, которое в числе прочих молекул вырабатывается B. infantis, когда она питается олигосахаридами. Не исключено, что если мамы кормят эту бактерию до отвала, то мозг у их детей развивается лучше. Это может объяснить, почему у тех видов приматов, что ведут социальный образ жизни, олигосахаридов в молоке больше и они более разнообразны, чем у тех, что предпочитают уединение. Чем больше группа, тем больше нужно запомнить общественных связей, тем больше у животного приятелей, с которыми нужно поддерживать дружбу, и соперников, на которых нужно влиять. Многие ученые считают, что эта необходимость и привела к развитию интеллекта у приматов, и возможно, что на разнообразие олигосахаридов повлияла тоже она.

Другая догадка касается заболеваний. Патогены запросто переходят от одного хозяина к другому, так что животным, живущим в группах, требуется защита от эпидемий. Олигосахариды могут в этом помочь. Когда патогены заражают наш кишечник, для начала они, как правило, цепляются за гликаны – такие углеводные молекулы – на поверхности клеток кишечника. Однако олигосахариды очень похожи на кишечные гликаны, так что иногда патогены цепляются за них. Олигосахариды действуют как ловушки, которые не дают противнику нанести ущерб клеткам организма ребенка. Они способны помешать целому списку кишечных злодеев: сальмонелле, листерии, холерному вибриону, дизентерийной амебе и многим болезнетворным штаммам кишечной палочки. Возможно, они даже могут препятствовать ВИЧ – это объяснило бы, почему большинство младенцев, питающихся молоком зараженной матери, не заражаются сами, хотя не один месяц сосут молоко, в котором полно вирусов. Всякий раз, как ученые добавляли патогенных микробов в клеточные культуры с олигосахаридами, клетки с улыбкой избегали инфекции. Этим можно объяснить тот факт, что у младенцев на грудном вскармливании кишечных инфекций меньше, чем у младенцев на искусственном вскармливании, а также то, почему в человеческом молоке так много олигосахаридов. «Логично, что они должны быть разнообразными: им ведь нужно справляться с целой кучей разных патогенов, от вирусов до бактерий, – говорит Миллз. – Думаю, именно их удивительное многообразие обеспечивает столь разностороннюю защиту»[168].

У этой научной группы все только начинается. В своем псевдотосканском институте они установили внушительную фабрику по переработке молока, чтобы раскрыть самые неизвестные секреты этой известнейшей жидкости. В главной лаборатории, которой управляют Миллз и специалист по проблемам питания Даниэла Бэрил, стоят две огромные стальные цилиндрические емкости с молоком, пастеризатор, напоминающий кофеварку для капучино, и еще куча оборудования для фильтрации жидкости и ее расщепления на составляющие. На полке рядом стоят сотни пустых белых ведер. «Обычно они полные», – говорит Бэрил.

Полные ведра хранятся в огромной морозильной комнате, охлажденной аж до -32 °C – на нее даже смотреть холодно. Тут же на скамейке стоят выстроенные в ряд резиновые сапоги («молоко при переработке часто проливается на пол», объясняет Бэрил), молоток для обкалывания льда («дверь в морозильник плохо закрывается») и даже нож для нарезки ветчины (не спрашиваю зачем). Мы заглядываем внутрь. На поддонах и полках расставлены белые ведра, а в них почти 2300 литров молока. В основном молоко коровье – его безвозмездно поставляют молочные заводы, однако на удивление приличное количество выделено и из женской груди. «Многие женщины сцеживают молоко про запас, а потом отлучают ребенка от груди и думают: ну и куда это все теперь девать? Затем они узнают о нас, и мы получаем бесплатное молоко, – рассказывает Миллз. – Некто из Стэнфордского университета за два года собрал порядка 80 литров человеческого молока, пришел к нам и спросил: вам надо?» Ну конечно, надо. Чем больше у них молока, тем лучше.

Они планируют изучать ингредиенты молока – олигосахариды и все остальное. В молоке и жиры, и белки, к которым прилепились гликаны: какое влияние они оказывают на B. infantis и других бифидобактерий? А еще есть фаги, и их много. Джерман начал работать с Джереми Барром, чтобы выяснить, используется ли материнское молоко для того, чтобы обеспечить ребенка начальным набором симбиотических вирусов. Они уже обнаружили кое-что крайне странное: фаги и так прекрасно прилипают к слизи, но, если рядом есть грудное молоко, они начинают прилипать в десять раз лучше. В молоке есть что-то, что помогает им укрепиться на одном месте. Похоже, все дело в крохотных шариках жира, которые заключены в белки, напоминающие те, что содержатся в слизи. Если оставить стакан молока в комнате, на поверхности образуется слой жира, и в нем таких глобул полно. Они обеспечивают ребенка энергией, но не исключено, что, помимо этого, они позволяют первым вирусам младенца осесть у него в кишечнике.

Я от рассказов Барра просто в шоке. Ведь это означает, что наши способы формирования и управления микробиомом – фаги, слизь, иммунная система, ингредиенты молока – связаны между собой. Я рассказывал о них как об отдельных инструментах, но на самом деле они – часть огромной взаимосвязанной системы регулирования наших отношений с микробами. В этой реальности, противоречащей здравому смыслу, вирусы могут быть нашими союзниками, иммунная система может содействовать микробам, а кормящая мать не просто кормит ребенка – она обустраивает внутри него целый мир. А что насчет грудного молока? Джерман прав: это не просто кучка химических веществ. Оно кормит как младенца, так и микробов. Оно, словно первичная иммунная система, отпугивает болезнетворных бактерий. Оно дает матери убедиться, что у ее ребенка с первых дней жизни будут нужные и верные партнеры[169]. Оно готовит ребенка ко взрослой жизни.

Как только нас отлучают от груди, нам приходится самим кормить своих микробов. В какой-то мере мы питаем их тем, что едим сами: вместо олигосахаридов человеческого молока наша пища в обилии поставляет им гликаны. Но мы и сами создаем гликаны – их у нас полно в слизистой оболочке кишечника, получаются этакие пастбища для кишечных микробов. Выбирая правильную пищу, мы кормим бактерий, которые с большей вероятностью принесут нам пользу, и морим голодом тех, что более опасны. Наш долг кормить своих