От других исследователей мы знаем, что после того как младенцы начинают взаимодействовать с окружающим миром в первые месяцы жизни, микробиомы «выравниваются» и постепенно становятся все более похожими. Первоначальная разница между ними уменьшается. Одна из причин в том, что все люди рано или поздно встречаются с организмами, играющими в их телах похожие роли. Но, возможно, эта первоначальная разница при рождении – важнее, чем мы думали. Что, если эти первые микробы-обитатели подают сигналы, которые критическим образом влияют на клетки в быстро развивающемся теле младенца?
* * *
Еще одна угроза для новоприобретенных младенцем микробов-обитателей – антибиотики, которые принимает мать. После истории с талидомидом медицинское сообщество стало намного осторожнее в вопросах приема лекарств беременными женщинами. Значит ли это, что медикаменты, которые им рекомендуют, безопасны? И для кого именно – для матери или для плода?
Большинство врачей считают безопасным применение пенициллинов, в том числе ампициллина, амоксициллина и аугментина для лечения легких инфекций во время беременности – кашля, больного горла, инфекций мочевых путей. Иногда, когда врачи считают, что у будущей мамы вирусная инфекция, они дают ей антибиотики «для уверенности» (на случай, если инфекция все-таки окажется бактериальной). Как мы знаем, эти лекарства воздействуют на микробы, которые живут в матери, угнетая уязвимые бактерии и отбирая их по резистентности. Чем ближе к родам прием антибиотика, тем больше шанс, что ребенок получит искаженную популяцию микробов.
Затем наступают собственно роды. В это время женщинам часто дают антибиотики, чтобы предотвратить инфекции после кесарева сечения и заражение стрептококками группы B. Около 40 % женщин в США получают их во время родов; это означает, что и 40 % младенцев при этом подвергаются его воздействию.
Тридцать лет назад после кесарева сечения у 2 % женщин развивались инфекции. Это было недопустимо, так что сейчас 100 % получают профилактическую дозу лекарств перед первым надрезом.
Кроме того, их используют для профилактики серьезных инфекций, которые вызывает у новорожденных стрептококк группы B. Эта бактерия живет в кишечнике, во рту, на коже, иногда во влагалище и редко вызывает проблемы у матери. Стоит вспомнить, что стрептококки – один из самых распространенных в человеческом теле микробов. От четверти до трети беременных женщин в США – его носительницы.
Но иногда стрептококк группы B может быть смертельным для новорожденных, чья иммунная система не запустилась. Подобные инфекции редки, но профессиональные группы рекомендуют всем беременным сдавать анализ на этот микроб до родов. Если анализ положительный, они принимают дозу пенициллина или похожего эффективного антибиотика незадолго до того, как ребенок выходит в родовой канал.
Но проблема, конечно же, состоит в том, что, как мы знаем, антибиотики – это препараты широкого, а не таргетированного спектра действия. Да, он убивает стрептококк группы B, но при этом действует и на другие, зачастую дружественные бактерии, уничтожая уязвимые и отбирая резистентные. Данная практика изменяет микробиом матери на всех участках тела непосредственно перед тем, как должна произойти их передача следующему поколению.
Кроме всего остального, ребенок подвергается и незапланированному воздействию. Любой антибиотик, попавший в кровь плода или молоко матери, неизбежно изменит состав микробов. Логично, что младенец, родившийся с пенициллином в крови или кишечнике, отличается от ребенка, родившегося без него. Один из вероятных сценариев – лекарство поражает некоторые роды бактерий и при этом улучшает жизнь другим. Не известно, преходящий это эффект или же первая ступенька кумулятивного процесса. Мне кажется, это интересная тема для подробного изучения.
Так или иначе, каждый год в США более миллиона беременных женщин получают положительный результат анализа на стрептококк группы B, после чего всем им делают внутривенную инъекцию пенициллина{99} во время родов, чтобы предотвратить ее у младенцев. Но лишь 1 из 200 детей заболевает, получив от матери стрептококк{100} группы B. Чтобы защитить одного, мы подвергаем необязательному воздействию еще 199. Нужно какое-то другое решение, получше.
Если у пенициллина нет заметных недостатков, кроме редких аллергий, то широкомасштабное избыточное лечение не кажется проблемой. Но что, если изменение микробного состава влияет на метаболическое, иммунное и/или когнитивное развитие ребенка? Как мы увидим из экспериментов, проведенных и в моей лаборатории, и другими учеными, подобные страхи имеют под собой реальную основу.
Еще одно важное соображение: сейчас, конечно, рождается меньше детей с серьезными инфекциями от стрептококка группы B, но вот количество других заболеваний возрастает. Убивая или угнетая некоторые бактерии, пенициллин отбирает другие, резистентные. Например, определенные вирулентные штаммы E. coli, которые сами могут заразить уязвимых младенцев. Вполне возможно, что с точки зрения избежания серьезных инфекций у новорожденных общий положительный эффект от инъекций пенициллина миллиону рожениц в год не такой и большой, как ожидалось. Немало напугал меня и недавний разговор с коллегой: тот рассказал, что анализ его жены на стрептококк оказался отрицательным, но врач все равно настаивал на лечении (на случай, если при анализе что-то «просмотрели»). К счастью, она отказалась.
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{101}, 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{102}, 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{103}. 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.
