Кто хозяин нашего тела или Как научиться сосуществовать с микробами

Внутренний мир

Как говорится, что хотите с этим, то и делайте, но с научными фактами не поспоришь. В нашем теле проживает около 100 триллионов одноклеточных организмов, причем с большей их частью у нас многовековой органический симбиоз. Проще говоря, мы гарантируем им легальное проживание и питание, а они за это чем только ни отрабатывают — от переваривания еды в желудке до защиты от инфекций. При этом они без нас прожить смогут, а вот мы без них нет.

fabulae.ru

Хозяин под вопросом

Вся эта живность по-научному называется микробиомом человека. Ее соотношение к весу, собственно говоря, самих клеток тела составляет, по некоторым данным (есть разные мнения), 10:1. Впечатляет, не правда ли? Честно говоря, вообще непонятно, кто тогда в этом доме хозяин. В микробиом, кстати, входят разнообразные организмы — вирусы, археи, протисты и грибы. Но на данный момент мы говорим о самой многочисленной группе — бактериях. Только в кишечнике мы таскаем их почти 2 килограмма, а на коже рук, на которые вы сейчас смотрите, квартируют и питаются как минимум 150 видов. В принципе, после такой информации можно честно заработать фобию. Хотя это совершенно бессмысленные переживания, поскольку на данный момент эволюции разделить человека и его микробиом не представляется возможным. И, скорее всего, никто из ученых даже не задумается о такой альтернативе. Причина в том, что за 40 тысяч лет существования Homo sapiens (а ведь перед этим были еще человекообразные обезьяны) бактериально-человеческое взаимодействие приобрело характер полного симбиоза. Это означает, что бактерии теперь участвуют во всех процессах — пищеварения, производства витаминов и так далее. Кроме того, родные микроорганизмы защищают нас от возбудителей инфекционных заболеваний, сражаясь с враждебными бактериями и вирусами. То есть без них даже иммунитет не работает.

Короче говоря, наши взаимосвязи с одноклеточными существами оказались настолько тесными, что некоторые ученые считают человека и населяющих его бактерий единым сверхорганизмом. Другими бактерии рассматриваются в качестве виртуального органа, продукты жизнедеятельности которого значительно выше, чем, например, у печени.

Девять месяцев стерильности

Как мы уже выяснили, люди не могут жить без многочисленных симбионтов (а мы почему-то фантастических ужастиков пугаемся, где «подселенец» только один). Тем не менее существует период полной стерильности — это время до нашего рождения. В утробе матери плацента защищает плод от проникновения бактерий, население ими организма происходит в первые дни жизни. Первую порцию мы получаем, проходя через родовые пути (поэтому в числе прочего естественные роды считаются предпочтительнее кесарева сечения). В желудочно-кишечный тракт микроорганизмы (среди которых преобладают лакто- и бифидобактерии) попадают с грудным молоком. Затем при контакте с предметами и пищей ротовую полость заселяют стафилококки, стрептококки и другие. На коже малыша микрофлора формируется из бактерий, которые преобладают у окружающих людей.

При этом устройство нашего организма предусматривает такую «интервенцию». И если уже в первые месяцы микрофлора не будет нормально формироваться, ребенок будет отставать в развитии и часто болеть. Если проводить аналогию со взрослыми, вспомним такую неприятную вещь, как дисбактериоз. Это состояние, при котором нарушена естественная микрофлора, — один из главных факторов понижения иммунной защиты, развития воспалений, нарушения работы ЖКТ и прочего. Вдобавок отсутствие полезных бактерий тут же дает зеленый свет размножению патогенных организмов. Часто на фоне дисбактериоза развиваются даже грибковые инфекции. Вообще говоря, защита, которую дают нам наши симбионты, в буквальном смысле отстаивая свою территорию, крайне важна. Хотя бы потому, что обстановка снаружи не очень. Здесь обитает масса патогенных микробов, вызывающих тяжелые болезни. Наиболее опасны те виды бактерий, которые в процессе жизнедеятельности вырабатывают токсины (экзотоксины). Именно эти вещества считаются сегодня одними из самых сильных ядов.

Кроме того, болезнь могут спровоцировать и бактерии, которые при нормальных условиях обитают в организме человека, а при ослаблении иммунитета начинают активизироваться. Наиболее популярные возбудители такого рода — стафилококки и стрептококки. Представьте себе, они тоже имеются в нашем «домашнем наборе».

Космические пришельцы

Итак, мы с вами только на 10 процентов хозяева своего тела. Но по всей планете ситуация не лучше. Суммарная масса бактерий Земли превышает биомассу всех животных и растений. В одном миллилитре воды их живет около миллиона, в одном грамме почвы — в среднем 40 ­миллионов. При этом большинство их на данный момент наукой не исследовано и не описано. Никто не знает, откуда 3,5 миллиарда лет назад появились эти простейшие (исключая вирусы, которые еще примитивнее) одноклеточные организмы. На данный момент самой разумной считается версия, что из космоса. В принципе, вариантов особых нет.

Как бы то ни было, в течение 2,5 миллиарда лет «колонисты» работали как проклятые, формируя биосферу и атмосферу. При появлении многоклеточных организмов наладили с ними всякие разные связи, включая не только симбиотические, но и, например, паразитизм. Они — первая скрипка в круговороте питательных веществ, они разлагают все вплоть до металлов, живут даже в радиоактивных отходах и на дне Марианской впадины. И если посмотреть, то именно бактерии до сих пор главные на планете, что бы там «венец творения» себе ни думал. И кто знает, может, вездесущие микроорганизмы создали жизнь и наш человеческий род исключительно для продолжения своего собственного рода.

КСТАТИ

Предполагается, что общий предок бактерий был гипертермофилом (организмы, растущие и размножающиеся при экстремально высоких температурах). В принципе, это логично, если принять за аксиому, что жизнь на Земле начала формироваться вокруг так называемых черных курильщиков — гидротермальных источников на дне древнего океана. Недавние исследования международной группы ученых показали, насколько разнообразными могут быть такие экосистемы. На глубине 1800 метров в кальдере (обширная циркообразная котловина вулканического происхождения) подводного вулкана неподалеку от Новой Зеландии, где «курильщиков» очень много, обнаружено 285 видов микроорганизмов (202 вида бактерий и 83 — архей), которые до сих пор науке не были известны.

В ТЕМУ

pexels.com
Почвенные бактерии используют в качестве источника энергии разнообразную сложную органику, которая остается после погибших растений и животных. Эту органику они окисляют с помощью кислорода — подобно тому, как наши клетки с помощью кислорода окисляют органику, которую мы съедаем. Однако австралийские исследователи из Университета Монаша обнаружили, что почти все главные группы почвенных бактерий способны добывать энергию не только из сложных органических соединений, но и из угарного газа, водорода и метана, которые есть в воздухе, сообщает журнал «Наука и жизнь». До сих пор считалось, что среди почвенных бактерий так делают очень немногие. Но оказалось, что более чем у 70 процентов почвенных бактерий есть ферменты, позволяющие им управляться с угарным газом и водородом, как с едой. Исследователям удалось также обнаружить группу метанотрофных бактерий, которые способны жить исключительно на метане.

bebenina@sb.by

Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter