Глава 6. Чрезмерное использование антибиотиков 11 страница
Многие женщины получают еще одну дозу перед эпизиотомией, хирургическим рассечением промежности с целью предотвращения разрыва и избыточного кровотечения при прохождении головки малыша. Поколение назад ее делали лишь половине американских рожениц. Сейчас же, из-за смены обычаев – всего трети. Но вот в Латинской Америке эту операцию делают девяти из десяти женщин[102], в первый раз рожающих естественным путем. Процент, опять же, различается в зависимости от местных обычаев и советов врача. Но большинство матерей даже не знают, что при родах получали антибиотики: им либо не сказали, либо было не до этого.
Наконец, младенцы подвергаются и непосредственному воздействию. Большинство не подозревают, что всем новорожденным в США сразу после появления на свет дают антибиотик. Причина в том, что много лет назад, еще до появления подобных лекарств, женщины, больные гонореей (венерическим заболеванием), не могли избавиться от вызывающих ее бактерий, хотя никаких симптомов болезни и не было. Инфекцию обнаруживали только после того, как у ребенка проявлялась тяжелейшая глазная болезнь. Проходя через родовой канал, дети получали посев бактерий на лицо. Иногда эта глазная инфекция, которую называют «гонококковая офтальмия», оказывалась настолько тяжелой, что дети оставались слепыми.
Более ста лет младенцам давали капли для предотвращения этой болезни – сначала ляпис[103], затем антибиотики после их появления. Антибактериальный эффект, конечно, в основном, проявляется локально, но лекарства широкого спектра все равно попадают в кровь и циркулируют по телу новорожденного. Доза низкая, но, скорее всего, все равно влияет на состав микробов-обитателей организма во время формирования первой популяции. Моя лаборатория планирует вскоре провести исследование, чтобы измерить масштабы воздействия.
|
|
|
Итак, 4 миллиона детей, рождающихся в США каждый год, лечат от болезни, которая, хоть и имеет катастрофические последствия, но проявляется очень редко. Нам нужно разработать более эффективные методы скрининга, чтобы устраивать профилактику только детям с самым высоким процентом риска – например, нескольким сотням из миллионов новорожденных[104]. В Швеции младенцам не капают ни ляпис, ни антибиотики, и это никак не влияет на заболеваемость, так что есть даже прецедент более тщательной оценки риска и пользы. Но все эти здравоохранительные формулы по лечению миллионов, чтобы защитить несколько сотен реально уязвимых, основаны на идее, что прием лекарств не имеет никаких биологических издержек. Что, если они на самом деле есть?
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[105], 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[106].
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[107], 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[108].
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[109].
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.
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 106; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!