Микробы, микробы, кругом одни микробы, утверждает доктор Маркус Эгерт. Но причин для паники нет — большая часть микроорганизмов не только не приносит никакого вреда человеку, а, наоборот, необходима ему для жизни. Более того, чрезмерная борьба с бактериями приводит к плачевным результатам: снижает наш иммунитет и делает возбудителей заболеваний непобедимыми.
Искрометное чувство юмора, невероятные эксперименты, уникальные знания. «Микроб редко приходит один» — это блистательный научный триллер, написанный ученым и понятный всем.
• Был ли первый житель планеты Земля пришельцем из космоса?
• Что чище: губка для мытья посуды или унитаз?
• Умеют ли бактерии говорить?
• Кто такие супербактерии и как они появились?
• Как микробы передают сигналы в мозг?
Профессор Маркус Эгерт ответит на эти и многие другие вопросы, а также откроет вам удивительный мир микроорганизмов и научит их ценить, ведь именно микробам мы обязаны жизнью.
v 1.0 — создание файла — Tekel. 2023-12-29
v 1.1 — вычитка 17.1.2024
Как-то раз моя жена сказала: «О том, что ты специалист по гигиене, я узнала из газет», — тем самым она намекнула, что я вовсе не склонен к порядку и соблюдению чистоты, хотя и профессор, изучающий микробиологию и гигиену.
Признаюсь, лично я не люблю возиться с ведром и тряпкой. На это есть простая причина. Слово «микроб» не вызывает у меня никакой паники. Когда я слышу о «бактериях», я думаю не о каких-то ужасах, а о замечательном сообществе живых существ.
Эта книга посвящена микроорганизмам, с которыми мы взаимодействуем каждый день, — бактериям, грибам и вирусам. И это история о самых сложных отношениях в принципе — об отношениях между человеком и микробом.
Люди чаще всего относятся к микробам (и иже с ними) как к своим врагам, которых необходимо уничтожать всеми доступными средствами, имеющимися в распоряжении каждого ревностного поборника чистоты. Но микробиологи только сейчас начали постигать мир микробов и сходятся в предположении, что невидимая и таинственная вселенная микробов настроена по отношению к нам более дружелюбно, чем считалось до сих пор.
Я расскажу вам о том, что стерильная — без микроорганизмов — жизнь в доме и в квартире попросту невозможна. Миллиарды одноклеточных организмов снуют везде и всюду каждую секунду. Они обитают на нашей коже и даже внутри нас: каждый человек — это дом для десяти триллионов микробов, просто невообразимое число! Вам будет интересно узнать, что мы можем заболеть из-за чрезмерного соблюдения гигиены и что в таком случае именно бактерии помогут нам встать на ноги.
Я вовсе не безумный ученый, обожествляющий предмет своего исследования. Нашу совместную с микроорганизмами жизнь невозможно представить без уничтожения этих милых маленьких существ. Ведь среди них есть настоящие проходимцы, которые хотят лишить нас самого дорогого и святого — жизни.
Антибиотики, средства для уборки и дезинфекции можно отнести к благам цивилизации, и они значительно продлили нашу жизнь. Но применять их следует с осторожностью. В противном случае пальба по микробам может срикошетить по нам. Но не только это: микробиологам становится все более ясно, что люди совершают ошибку, истребляя всех микробов, ведь ради уничтожения парочки плохих мы убиваем и много хороших микробов.
Микроорганизмы были первыми живыми существами на нашей планете. И совершенно точно станут последними через 2–3 миллиарда лет, когда Землю испепелит Солнце. Это были одноклеточные организмы, которые позаботились о том, чтобы создать условия жизни для нас на прекрасной голубой планете. Мы им многим обязаны!
Мне всегда казалось неправильным, что мы больше знаем о микробах в глубинах Марианской впадины или в сибирской тундре, чем о микроорганизмах, живущих с нами бок о бок. Я говорю о тех наших незаметных спутниках, которые притаились в стиральных машинах и на губках для мытья посуды.
Жизнь без микроорганизмов была бы довольно унылой: они производят такие продукты, как сыр, копченая колбаса, вино и пиво. Мы должны быть им благодарны за существование жизненно необходимых лекарств (например, инсулина) и важных химических веществ (например, лимонной кислоты и этанола).
Ни одна корова не смогла бы без помощи микробов переварить траву в своем желудке и нагулять жирок. И пускать газы без них мы тоже не смогли бы.
С помощью микробов на корнях многие растения получают жизненно необходимый азот из воздуха. В специальных сооружениях микробы поглощают нечистоты из сточных вод. В биогазовых установках они производят из отходов газ метан для получения энергии.
Многие микробы обладают теми же милыми качествами, что и мы: бактерии те еще болтушки и хорошо общаются огромными группами. Они охотно проводят время с себе подобными, да еще и противных родственников приводят — микроб редко приходит один!
Но охотнее всего они бы все время ели. По своей природе они довольно равнодушны к сексуальной стороне жизни, но, бывает, доходят до крайностей.
Пару лет тому назад отец спросил меня, чем таким важным, собственно, микробиолог занимается целый день. Я небрежно бросил: «Переливаем бесцветные жидкости из одной пробирки в другую», и мой ответ злит его до сих пор.
Конечно, лучше бы я рассказал ему о захватывающей жизни микроорганизмов. Свою невнимательность я надеюсь исправить этой книгой. Если вы, дорогие читатели, после моего рассказа посмотрите на наших крошечных сожителей другими глазами, значит, моя цель достигнута.
Свои лекции о домашней гигиене я обычно начинаю так: «Здравствуйте, меня зовут Маркус Эгерт, и я исследую вещи, о которых большинство людей говорит: „Я не очень-то хочу про это много знать“». Люди поначалу испытывают неприязнь к теме микробов и бактерий. Она кажется слишком неприятной, даже зловещей. Потому что она касается вещей, скрытых от наших глаз.
Но первоначальное отвращение улетучивается уже через несколько минут, ведь домашняя гигиена важна каждому из нас и никого не оставляет равнодушным. По моему опыту, большинство считает себя чистоплотными людьми, умеющими обращаться с тряпкой и моющими средствами. Насмешкам чаще подвергаются другие. Разве у вас нет знакомого, которому так и подмывает подарить на день рождения упаковку салфеток для уборки? И определенно есть подруга, которую вы посещаете реже, чем могли бы, потому что своей манией чистоты она действует на нервы.
То, что я, как микробиолог, занялся этой темой, произошло не само собой. Нельзя сказать, что я из кожи вон лезу, убираясь дома. Я защитил диссертацию по микробным сообществам в кишечнике личинок африканских бронзовок, личинок майских жуков и дождевых червей. Если сейчас вы решили, что микробиолог — редкая и ненужная профессия, поспешу вас успокоить. В наше время микробиолог никогда не останется без работы.
Микробиологи нужны по всему свету, чтобы мы могли продолжать жить так, как живем сейчас. Они следят за тем, чтобы в продукты и питьевую воду не попали опасные бактерии. Многие лекарства должны быть стерильными, то есть совсем без бактерий. Даже в погружных ваннах, используемых для покраски автомобилей, микробы могут присутствовать только в ограниченном количестве, иначе есть опасность, что микроорганизмы попадут на металл и краска не пристанет плотно.
То, что я посвятил себя домашней гигиене, не произошло случайно. В 2006 году я начал работать в дюссельдорфской компании Henkel, производящей бытовые товары. Для незлобивого ученого из университета такой карьерный шаг — все равно что переход на темную сторону силы. Там исследования ведутся не ради исследований, а ради роста продаж стиральных порошков, средств для мытья посуды и дезодорантов.
Я стал начальником лаборатории в отделе микробиологии. Сначала мы занимались главным образом запахами тела и исследованием дезодорантов. Чувство было такое, будто я попал на огромную игровую площадку для микробиологов! Один из моих пожилых шефов любил говорить о песочнице господина Эгерта, когда я представлял свои идеи для проектов, пользуясь университетскими методами.
Например, мы изучали влияние косметики на микрофлору кожи. Для этого мы изолировали микробов из подмышек коллег и исследовали, какие из них производят пахучие вещества. Потом мы занимались бактериями, производящими запахи в кондиционерах автомобилей, микрофлорой в стиральных машинах и воздействием чистящих средств на микробов в домашнем хозяйстве.
Кроме того, мы изучали ферменты из генетически модифицированных бактерий, которые могли поглощать пятна на белье при машинной стирке. Чем-то все это напоминало лабораторию доктора Франкенштейна. Но современной микробиологии под силу создать на чертежной доске по индивидуальному заказу микроорганизм, который делает ровно то, что нужно. Ну, почти.
При этом микробиологи работают с живыми микроорганизмами примерно также, как и Роберт Кох, открывший туберкулезную палочку 150 лет назад, — помещая в твердую или жидкую питательную среду. Потому что только живых микробов можно протестировать на то, как они реагируют на внешние раздражители; например, на чистящие средства или активные вещества в дезодорантах.
Легко забыть, что микроорганизмы — живые существа, обладающие собственным обменом веществ. Размером они всего в тысячную долю миллиметра, и чтобы их увидеть, нужен микроскоп. Впервые их смогли разглядеть почти 350 лет назад, и это был гигантский скачок вперед. Первым человеком, который увидел бактерии и описал их, был Антони ван Левенгук, голландский изготовитель линз и оптики. Но ему еще не было известно, с кем он имеет дело. Даже в XIX веке медики, не зная о существовании бактерий, считали, что болезни вызываются плохими запахами. И только упомянутый выше Роберт Кох открыл их истинную природу.
Все микробы — одноклеточные микроорганизмы. То, что они вообще могут существовать в такой форме, заслуживает особого внимания. Когда микробиологи хотят объяснить разницу между одноклеточными и высшими, многоклеточными, существами, они прибегают к крайне простому примеру: все, что можно перемешать в миксере, не убив, — это микроорганизмы. Причина: в многоклеточных организмах клетки так специализировались, что не способны выжить поодиночке в естественной среде. Когда их разъединяют, они не могут образовать полноценный организм.
Микроорганизмы, напротив, потенциально бессмертны. Микроорганизмы размножаются делением или, выражаясь научно, экспоненциальным ростом: из одной клетки получаются две новые, из двух — четыре, из четырех — восемь… Куда это может завести? Из одной клетки, которая будет делиться каждые 20 минут в течение 48 часов, возникнет биомасса, которая в 3000 раз тяжелее Земли.
К микроорганизмам, или микробам, относятся бактерии и археи — менее известная родственная группа бактерий, которые, например, производят метан для тепла в биогазовых установках. Далее, грибы, водоросли, одноклеточные живые организмы (простейшие) и вирусы — тоже микроорганизмы. Последние составляют обособленную группу, они не живые существа, а «только лишь» сложные молекулы без обмена веществ.
Лучше всех из микроорганизмов изучены бактерии. Они способны реагировать на химические раздражители и у многих из них есть нечто вроде моторчика, с помощью которого они передвигаются. Слова «микробы» и «возбудители болезней» часто используются как взаимозаменяемые. Это необоснованно! Большинство микробов совершенно безвредны для человека.
В отличие от клеток грибов, водорослей, простейших и других высших живых существ, у бактерий нет клеточного ядра. Их называют «прокариоты». И тем не менее наши клетки родственны бактериям. Точнее, мы от них произошли. Давным-давно бактерии и археи соединились в эукариоты: клетки с ядром, из которых, в конце концов, и состоит человек.
Самим своим существованием мы обязаны микроорганизмам! Вся жизнь на Земле произошла от них. Печально, что в истории сотворения мира об этих крошечных существах, невидимых человеческому глазу, нет ни слова. Хотя бактерии и микроорганизмы заслуживают отдельной толстой главы в каждой книге, повествующей о сотворении или эволюции человека.
Микробы стали первыми обитателями нашей планеты, когда та еще была непригодным для жизни адом, а не тем приятным местом, где розы источают аромат и поют песни соловьи, каким мы знаем его сегодня. Если бы микробы не обладали почти пугающей возможностью к приспособлению, наша Земля осталась бы безжизненной пустыней. Ни одно животное не выжило бы на ней, деревьев и цветов не существовало бы.
В быту мы думаем о микроорганизмах как о непрошеных гостях. Давайте не будем заниматься самообманом: мы живем у них, а не они у нас!
Рис. 1. К миру микроорганизмов (микробов) относятся живые существа, которые жизнеспособны, будучи одноклеточными, и чьи клетки нельзя увидеть невооруженным глазом: клетки бактерий и архей не имеют ядра (прокариоты), грибы, водоросли и простейшие (эукариоты) имеют. Вирусы — не живые существа, а лишь сложные молекулы. На рисунке масштаб не соблюден. Прокариоты размером примерно в одну миллионную метра, вирусы в десять раз меньше, эукариоты — в десять раз больше
Признаюсь, нелегко питать уважение к организму, который в 40 раз меньше человеческого волоса и к тому же обладает дурной репутацией. И тем не менее от этого фундаментального постулата никуда не деться: вся жизнь на Земле восходит к одному супермикробу, который вышел на сцену около 4,3 миллиарда лет тому назад.
Ученые назвали первое клеточное живое существо на планете LUCA (last universal common ancestor — последний универсальный общий предок). Когда он возник, Земле было всего 100 миллионов лет.
Микробы не оставляют таких же впечатляющих следов своего существования, как, например, тираннозавр. Наличием доказательств их раннего существования мы обязаны, как ни странно, изменению климата. Из-за потепления обнажаются скальные породы, где никогда не ступала нога человека.
Недавно британско-австралийская команда исследователей обнаружила древние скалы у эскимосского поселка Нуввуагиттук (канадская провинция Квебек). Этому горному образованию, которое называют зеленокаменный пояс, 4,3 миллиарда лет, и в нем были обнаружены трубчатые структуры. Такие образования сегодня представляют собой естественный продукт метаболизма микроорганизмов, живущих на дне глубоких озер близ горячих вулканических источников, поскольку вода этих так называемых черных курильщиков очень богата питательными веществами.
Молодая Земля, на которой возник LUCA, была непригодна для жизни. Земной атмосферы, защищающей нас от смертельного ультрафиолетового и рентгеновского излучения, в ее нынешнем виде еще не было. И кислорода, естественно, тоже не было. Кроме того, было очень жарко. LUCA зародился в воде.
Без кислорода не существовало бы высших форм жизни на нашей планете. То, что появился воздух, которым мы дышим, — настоящее чудо, совершенное цианобактериями (сине-зелеными водорослями). Они создали себе пищу из солнечного света, углекислого газа и воды — углеводы. Свободный, газообразный кислород возник как побочный продукт этого фотосинтеза.
Через 1,5 миллиарда лет концентрация кислорода в воздухе приблизилась к показателю 21 %. Именно столько нам нужно, чтобы великолепно себя чувствовать. Это состояние было достигнуто впервые около миллиарда лет назад. С таким количеством кислорода в качестве источника энергии для дыхания стал возможен взрыв разнообразия жизненных форм, и голубая планета позеленела. Кроме того, возникли высшие, то есть многоклеточные, организмы.
Но ни одно из многочисленных живых существ, появившихся вплоть до сегодняшнего дня, не может отрицать своего происхождения — мы все происходим от LUCA и, таким образом, родственны между собой; от бактерии до морского огурца, от картофеля и плодовой мушки до шимпанзе и человека, мы обладаем общими признаками, такими как унаследованная ДНК или способ производства протеинов (белков).
Это также означает, что микроорганизмы связаны с нами теснейшим образом. Ведь каждая наша клетка содержит «внедрившиеся» клетки-бактерии, так называемые митохондрии, производящие до 90 % нашей энергии.
Большинство ученых исходят из того, что жизнь возникла на Земле. Но один факт — способность некоторых микроорганизмов к выживанию даже в самых непригодных к жизни условиях — ставит в тупик. Откуда такая выносливость? Мы знаем, что эволюция не склонна к опережению и продвигается вперед малюсенькими шажками. Однако эти микробы развили в себе потрясающую способность к сопротивлению за относительно короткий промежуток времени.
На этот счет есть теория, у которой не слишком много поклонников в ученом мире. Но давайте отдадимся ненадолго той волне приятного ужаса, который ее сопровождает: теоретически возможно, что жизнь на Землю была занесена из космоса — утверждают сторонники панспермии. Уже развитые споры внеземной жизни поселились на пустой планете и ее колонизировали. Следовательно, все мы — пришельцы.
Американские микробиологи обнаружили в кристаллах соли, возраст которых составляет 250 миллионов лет, вкрапления спор бактерий. Ученые «напитали» эти бактерии, очевидно неживые, питательным раствором из сахара, витаминов и микроэлементов. Раствор оказался волшебным напитком. Споры возродились к жизни, как будто ничего не случилось.
Эти бактерии со своим внушительным возрастом в 250 миллионов лет являются старейшими в мире особями, когда-либо жившими на Земле. Для сравнения: самый старый из людей дожил до 122 лет. Понятно, что микроорганизмы с подобными свойствами вполне могли выдержать космическое путешествие, например, как пассажиры на метеорите.
Столкновение с Землей, по-видимому, нисколько им не повредило. Резистентность спор бактерий объясняется многослойной, чрезвычайно толстой оболочкой и обменом веществ, способным практически замирать. Этим формам жизни не угрожают жара, засуха, отсутствие питательных веществ и даже антибиотики.
За 4,3 миллиарда лет эволюции микробы обжили почти все уголки планеты. Их можно найти на многокилометровой глубине в геосфере и в самых высоких слоях стратосферы. На Земле нет не созданного искусственно места, которое было бы стерильно, то есть без микробов (за исключением, возможно, раскаленной магмы). Каждый микроб обладает чрезвычайно малым размером, а потому способен оказаться в любой точке Земли. Но то, насколько хорошо он будет себя там чувствовать, сумеет ли выжить и размножиться, зависит от окружающих условий.
Это означает следующее: мы можем повлиять на то, чтобы микроорганизмы не сочли для себя идеальным местом обитания холодильник, постель или туалет, но бессмысленно пытаться защититься или спрятаться от них. Мы не сможем избавиться от них полностью. Никогда.
Последний универсальный общий предок (LUCA) и его потомки живут на Земле уже почти 4 миллиарда лет. Динозавры просуществовали всего 170 миллионов лет — относительно короткий период. Человек разумный (Homo sapiens) существует какие-то смешные 200 тысяч лет.
Итак, бактерии стали первыми обитателями Земли. Но это не все: когда через 2–3 миллиарда лет нашу Землю испепелит Солнце, а это неизбежно, — они определенно станут и последними.
Когда животные рычат или ревут, они, предположительно, так общаются со своими сородичами. Сельди, например, общаются посредством выпускания газов. То, что животные болтают между собой, стало одним из самых неожиданных открытий эволюционной биологии.
Растения также взаимодействуют друг с другом, когда есть такая необходимость. Если, к примеру, животное или насекомое хочет полакомиться зелеными листьями, растение не только защищается с помощью неприятных горьких веществ, но и предупреждает об опасности своих соседей, используя летучие химические вещества.
Конечно, сложно поверить, что микроорганизмам тоже доступно такое фантастическое культурное достижение, как коммуникация. Тупые, как пробка, и могут только размножаться — столь нелестный образ намертво прилип к этим пасынкам нашей экосистемы. Поэтому когда биохимик Джон Вудланд «Вуди» Хастингс из Гарвардского университета в Кембридже впервые выдвинул предположение, что микробы незаметно общаются, к нему отнеслись скептически.
Но со временем гипотезу Хастингса признали. Потрясающая способность микробов договариваться о встрече и организовываться в большие группы получила в микробиологии громоздкое название quorum sensing («чувство кворума»). Это означает, что одноклеточные организмы могут воспринимать, сколько их сородичей находятся поблизости. И использовать это знание с пользой.
Очевидно, что самые маленькие формы жизни на нашей планете разработали удивительно сложную коммуникационную систему, выполняющую многообразные функции. Только за последние годы исследователи выявили около двадцати различных сигнальных молекул, которые позволяют микробам посылать разные сообщения. И эта расшифрованная часть, вероятно, — лишь небольшая часть их форм взаимодействия.
Имеющиеся данные указывают на то, что одноклеточные вынуждены разбираться с настоящим вавилонским смешением языков. Не каждая бактерия может понять любое переданное сообщение. Как именно бактерии отфильтровывают интересные для них молекулы из множества сообщений, является предметом крайне волнительного актуального исследования и во многом еще непонятно.
Вуди Хастингс уже в 1970-е годы начал на примере сепиолидов (моллюсков) Euprymna scolopes изучать, насколько выгодно «чувство кворума» для микроорганизмов: этот подводный житель обитает у побережья Гавайев; в ясные лунные ночи он хорошо виден своим врагам как темное пятно. Поэтому кальмар Euprymna scolopes в ходе эволюции приобрел орган свечения, который «включает» под водой, и свет размывает его контуры.
Но сам кальмар светиться не умеет. Для этого у него есть помощник: микроб Aliivibrio fischeri.
Сразу после того, как кальмар выползает из яйца, он начинает вбирать в себя из морской воды важные бактерии. Эти микроорганизмы сразу транспортируются в орган освещения, где привольно размножаются, пока не достигнут количества, достаточного для освещения, а это целых 10 миллиардов! Когда это пороговое значение достигнуто — залпом пли! — вся веселая компашка начинает светиться. Один-единственный микроб был бы слабой коптилкой, расходующей энергию попусту. Десять же миллиардов сияют, как зенитные прожекторы.
Микробы действуют вовсе не бескорыстно. За свою службу они получают от хозяина безопасное укрытие, а также сахар и другие питательные вещества.
Больше всего микробиологов в связи с любопытной кооперацией между кальмаром и бактерией занимает следующий вопрос: как одноклеточные организмы распознают 10 миллиардов сородичей, как им это удается?
По какой-то причине крошечные существа знают, что вместе они — сила, и поэтому они очень общительные. Хотя они и состоят всего-то из жировой оболочки, заполненной белками и ДНК. Но у бактерий есть еще и рецепторы для восприятия некоторых внешних раздражителей, например сахарных молекул кальмара. Кроме того, они обладают способностью выделять молекулы с информацией.
Чтобы обратить на себя внимание, бактерии старательно выделяют молекулы и таким образом кричат: «Привет, это я, здесь есть еще кто-нибудь?» Если этот зов достаточно громкий, то есть сигнальных веществ достаточно, он привлекает большое количество микробов. И только тогда бактерии зажигают свой яркий биохимический светильник.
Но не всегда микробов затягивает в воронку чужой глотки, где они находят кормушку и счастье на всю жизнь. Не всем так везет, как Aliivibrio fischeri. Иногда бактерии перемещаются по территории в поисках пропитания и общества. Нередко, как огонек такси поздно ночью, вдруг приходит спасительный зов от сородича: «Иди сюда, здесь ты нужен!» И тогда бактерии быстро пускаются в путь.
Встает закономерный вопрос: как микроб передвигается?
Вместо ручек и ножек у многих микроорганизмов есть так называемые жгутики, свисающие из тела как тонкие канаты. При необходимости эти нитеобразные структуры превращаются в пропеллер, который приводится в движение чем-то наподобие электромотора. Микробы могут разгоняться до 3000 оборотов в минуту.
Бывает и так, что бактерия слоняется как будто без дела. Микробиологи называют подобное поведение шатанием. Но и за таким передвижением кроется система. Бактерии проверяют, в каком направлении можно найти благоприятные для себя условия.
Было бы нетрудно предположить, что неприхотливые одноклеточные просто селятся где-то, все равно где. Но, как живые детекторы, эти крошечные существа проверяют окружающую среду на пригодность и чувствуют, есть ли поблизости чем поживиться.
Например, по химическому составу окружающей среды они могут определить, есть ли здесь источник пищи.
Человеческий организм для этих невидимых сожителей так же привлекателен, как страна с молочными реками и кисельными берегами. Микробам нравится наша приятная температура тела. Кроме того, здесь они находят неисчерпаемый запас пищи. Все, что мы брезгливо смываем с лица или счищаем с одежды, бактерии поедают с удовольствием: это телесные выделения и частички кожи. И тем более кровь.
Замечательным и в то же время отвратительным «общественным достижением» бактерий является биопленка. Эта слизь возникает, когда триллионы бактерий скучиваются и выпускают молекулы, склеивая мощный болотистый ковер. В этой среде бактерии и микроорганизмы прекрасно себя чувствуют, потому что там они практически недостижимы. При возникновении этих микробных мегаполисов также не обходится без «чувства кворума».
В медицине и гигиене биопленки стали крупной проблемой. Исследования показывают, например, что до 50 % всех пациентов, у которых катетер для мочевого пузыря установлен более недели, заражаются инфекцией мочевыводящих путей. Это происходит потому, что бактерии образуют биопленку на пластиковых трубочках и внутри них.
Больные муковисцидозом страдают от хронической легочной инфекции. Виновата в этом вредная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка). Это омерзительное создание образует в легочной ткани больного устойчивую биопленку, которую даже бронебойная долгосрочная терапия антибиотиками не может победить.
За примерами этих структур далеко ходить не надо: если не почистить зубы один день, на них образуется ворсистый налет. Этот предшественник кариеса и дурного запаха изо рта возникает, когда миллиарды бактерий собираются вместе.
Раковина в доме — это тоже «горячая точка» для микробов. Моя теща драила раковину так, что от блеска резало глаза, но парой сантиметров глубже все равно начинаются проблемы. Слова «сифон» и «грязь» — практически синонимы. Количество бактерий, обитающих в сливной трубе, превосходит всякое человеческое разумение. С образовавшейся в сливе биопленкой не справится ни горячая вода, ни «Доместос», ни даже молоток с долотом.
Рис. 2. В биопленке различные микроорганизмы живут вместе, надежно защищенные слизистой поверхностью. Они едят вместе и обмениваются генетическим материалом. Они даже разговаривают друг с другом, обмениваясь сигнальными веществами. Эту форму коммуникации называют «чувством кворума»
Ученые бьют тревогу: микробы — возбудители заболеваний становятся все более опасными. Они признают, что не могут угнаться за способностью противника к адаптации. Наше самое эффективное оружие в борьбе с опасными микробами сегодня — это антибиотики. Но при их разработке микробы не рассматривались как сложное сообщество. Антибиотик же пытается сделать безопасными все бактерии в радиусе поражения — независимо от того, полезная это для нас бактерия или вредная.
Но против защитного сообщества биопленки лекарства бессильны. Они просто не могут проникнуть сквозь ее слизистую оболочку.
При этом в наших антибактериальных стратегиях недооценивается «беспринципная» приспособленческая особенность бактерий. Если один микроб больше не может функционировать, на него нападает сородич. При такой форме расхищения трупов микроорганизмы быстро получают пищу. Но главное даже не в этом. Микроб поглощает генетический материал умершего микроба и встраивает его в собственный генетический материал. И становится сильнее.
Таким способом в микробном сообществе могут возникать настоящие Франкенштейны. Бактерия в мгновение ока превращается в полирезистентную, которую антибиотик не в силах сдержать. Именно из-за таких мутантов мы все больше теряем позиции в борьбе со злодеями из мира микробов. Антибиотики препятствуют необходимому производству материала для клеточных стенок, протеинов и других крайне важных для микробов молекул. Мутанты же обладают внушительным арсеналом для защиты от наших атак: они шустро вымывают антибиотик из тела клетки, они разлагают антибиотик ферментами, прежде чем он сможет проникнуть в тело микроба. При этом другие микробы замыкаются в оболочке или создают биопленку, в которую лекарство не может пробиться.
Мутанты выживают после курса антибиотиков, затем беспрепятственно размножаются и образуют огромную резистентную армию.
Удивительно, но в штаммах микробов старшие часто приносят себя в жертву ради молодых. Программа самоубийства, встроенная в план клетки, убивает бактерию, прежде чем она станет обузой для других. Для сообщества в биопленке это вдвойне практично: становится на одного едока меньше, а кроме того, тело усопшего служит провизией и складом дополнительных ДНК.
Однако эти каннибалы, поедая себе подобных, не получают железа — крайне нужного им питательного элемента. В человеческих клетках этого железа очень много — например, в гемоглобине, окрашивающем кровь в красный цвет. Наше железо нужно нам самим, поэтому в организме оно хорошо защищено. Но вышеупомянутая вредная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) способна красть это минеральное вещество из наших клеток — когда действует заодно с себе подобными. Для этого она использует «чувство кворума».
На данный момент мы бессильны перед этой совместной охотой. Но если нам удастся помешать коммуникации между бактериями Pseudomonas, это станет чувствительным ударом для так называемых патогенов — страшных возбудителей болезней. Целый ряд ученых возлагает большие надежды на этот новый, революционный метод борьбы с микробами. Мысль проста: мы знаем, что бактерии взаимодействуют друг с другом, так почему бы не извлечь из этого выгоду? Мы можем попытаться разорвать пути коммуникации и воспрепятствовать скоплению бактерий и образованию биопленки.
Для этого мы должны заблокировать сигнальные молекулы нашего противника. Только тогда мы сможем гарантировать, что все полезные микробы, которые облегчают нашу жизнь, будут защищены.
Некоторые исследователи даже полагают, что бактерии не смогут развить резистентность к этому методу лечения — методу отмены их права на проведение собраний. Но мы должны учитывать еще вот что: бактерии и между собой воюют. В этих войнах они перерезают друг другу радиосвязь. Поэтому следует ожидать резистентности и при этом способе ликвидации микробов.
Сразу после рождения моей дочери Йоханны 13 лет назад я соскреб с памперса ее первый стул, поместил в специальный контейнер и отправил, как ценный груз, в лабораторию своего коллеги в Голландию.
Первородный кал — специалисты называют его меконием — с микробиологической точки зрения очень информативный материал. По нему мы можем судить, что переваривал растущий ребенок в материнской утробе: волосы и клетки, например. Можно предположить, что околоплодные воды, в которых плавает ребенок, не стерильны. А это означает: наши дети вступают в контакт с микроорганизмами задолго до того, как появляются на свет.
Наверное, природа таким образом бережно готовит малышей к жизни в суровом мире, полном микроорганизмов. Микробная ванна в материнской утробе представляет собой, возможно, некое крещение, первую естественную вакцинацию, которая укрепляет иммунную систему ребенка точно так же, как и прививки, например, от кори и ветрянки.
Мы живем под одной крышей с тысячами видов микробов. Этот факт не могут изменить даже самые сильные моющие и чистящие средства. Но этого и не нужно. Сравнительно недавно микробиологи начали использовать понятие «домашний микробиом». Под этим термином понимается совокупность всех микробов, окружающих нас в четырех стенах.
Есть достаточно доказательств того, что эта сеть из бактерий и других микробов оказывает значительно влияние на наше самочувствие. И, предположительно, с этими микроорганизмами мы делили пещеру или хижину уже в каменном веке.
А еще есть микробиом, который принадлежит только нам: человеческий микробиом. Это совокупность всех бактерий, архей, грибов, вирусов и паразитов, растущих, процветающих и живущих в нашем организме. Таких живых существ порядка 10 триллионов. По сути, каждый отдельный человек — это индивидуальная большая теплица.
Соотношение человеческих клеток к бактериям в нашем организме составляет примерно 1:1. С каждым походом в туалет «по-большому» соотношение ненадолго сдвигается в пользу человеческих клеток, и миллиарды микробов отправляются в унитаз. Но это длится недолго — очень скоро микроорганизмы восстанавливают свою численность благодаря способности стремительно делиться.
В человеческом организме живут около 15 тысяч микроорганизмов различных видов. Нам известна только вершина айсберга, около 20 %. Остальные 80 % мы в микробиологии классифицируем как «микробную темную материю». Так обозначают всех микробов, которых не видел еще ни один человек и о которых мы знаем только по их последовательностям ДНК.
Многие факторы влияют на наш микробиом: гены, питание, место, где мы выросли, даже наши занятия спортом и партнер, с которым мы живем. И конечно, наше отношение к гигиене. В последние годы врачи и микробиологи все чаще приходят к выводу, что эта чрезвычайно сложная община поселенцев очень полезна для нас.
Наш микробиом защищает нас от микробных атак внешнего мира, помогает пищеварению, стимулирует иммунную систему и даже производит для нас витамины. По всей вероятности, наши невидимые сожители обладают значением отдельного внутреннего органа — возможно, самым близким будет сравнение с кровью. Но только сейчас мы начали изучение этого органа.
У взрослого человека микробиом весит 300–600 граммов — примерно как 3–6 плиток шоколада.
Это бурлящее крошечной жизнью сообщество, о котором мы пока мало знаем, младенец получает с молоком матери. Например, многие из двухсот видов сахара, содержащихся в грудном молоке, ребенок не может сам переварить. Они являются кормом для важной группы микробов — для бифидобактерий.
Бифидобактерии — важнейшие строители кишечной флоры растущего ребенка. Bifidus — латинское слово, означающее «разделенный надвое» — название бактерии указывает на ее Y-образную форму.
Разумеется, грудное молоко должно в первую очередь обеспечивать младенца питательными веществами. Также очевидно, что оно защищает ребенка от инфекций и населяет его кишечник микрофлорой. Оно питает микробиом в кишечнике, с грудным молоком ребенок получает антитела и антимикробные протеины. Бифидобактерии составляют до 90 % кишечной флоры младенцев, находящихся на грудном вскармливании.
В начале 1970-х годов в обществе свирепствовал страх перед вредными веществами в материнском молоке, такими как инсектицид ДДТ. Поэтому многие родители (и моя мать тоже) не кормили детей грудным молоком. Сегодня мы знаем, что грудное молоко очень полезно для ребенка, и этот факт не подлежит сомнению.
Наука лишь относительно недавно убедилась, что микробы могут приносить человеку не только вред, но и пользу. Первые исследования велись с начала 1960-х годов. До этого микробов считали вредными дармоедами, живущими за счет человеческого организма.
О микробиоме тогда ничего не знали. Немного громоздкий термин «мини-сообщество организмов» впервые появился, вероятно, в 1988 году в статье о защите растений. Ни о каких помощниках нашей иммунной системе речь тогда не шла. С тех пор многое изменилось. Теперь мы знаем, что дети при рождении получают из микрофлоры вагины и даже микрофлоры материнского кала «базовую комплектацию», которая гораздо важнее, чем любое дальнейшее приданое или первая икеевская кухня в новой квартире.
К трем годам микробиом человека уже практически сформирован. С этого времени и до последнего вздоха мы живем вместе с этим сложным сообществом микроорганизмов. Но что происходит с детьми, не получившими при рождении этой естественной вакцинации?
Установлено, что дети, появившиеся на свет посредством кесарева сечения, более склонны к аллергиям и различным заболеваниям; они больше подвержены инфекциям. И даже во взрослом возрасте у таких людей выше риск возникновения аллергий, заболевания астмой или диабетом первого типа.
Поэтому врачи в случае кесарева сечения все чаще прибегают к необычной процедуре: они щедро обмазывают новорожденных сразу после первого крика выделениями из вагины матери. Однако насколько этот «вагинальный посев» способен заменить бактериальную прививку при обычных родах — пока до конца неясно.
Уже сегодня очевидно, что эта тема станет актуальной областью исследования. К примеру, сегодня в Германии кесарево сечение делается в каждом третьем случае. Микробиологи — и я не исключение — едины во мнении, что если кесарево сечение не требуется по медицинским показаниям, естественные роды — самое лучшее.
Пока что неясно, как будет дальше развиваться тема микробиома, вокруг которой поднялся такой ажиотаж. Исследованием человеческого микробиома занимаются и микробиология, и биология, и медицина.
Микробиом совершенно справедливо рассматривается как отдельный орган, чья структура и активность оказывают значительное влияние на здоровье человека, хотя истинные взаимосвязи во многих случаях еще до конца не прослежены. Нет ни одной болезни, при которой микробиом как-либо не изменялся бы. Уверен, что в будущем анализ микробиома станет стандартной процедурой, точно так же, как анализ крови.
В исследованиях микробиома будет большой прорыв — осталось только немного подождать.
Эксперименты на мышах показали, что при антибиотикотерапии во время беременности микробное разнообразие у мышиных эмбрионов сокращается, как после взрыва ядерной бомбы.
Давно известно, что антибиотики проносятся по нашей кишечной микрофлоре, как сильный ураган по пшеничному полю. Полезная ли бактерия, вредная ли — антибиотику решительно все равно. Нашему бактериальному «зоопарку» требуется несколько месяцев, чтобы оправиться от такого урона.
Значит ли это, что беременным следует воздерживаться от приема антибиотиков, чтобы избежать возможных последствий для ребенка и его микробиома? Конечно нет! Нужно взвесить все риски. Намного хуже отказаться от антибиотиков при наличии тяжелой инфекции. Однако данные исследований микробиома подчеркивают, что антибиотики нужно принимать обдуманно и осторожно (подробнее об этом мы будем говорить далее).
Бесспорно, что состав и активность микробиома изменяются при ряде недомоганий. Истинные взаимосвязи зачастую неясны. Здесь мы имеем дело с классической проблемой курицы и яйца и просто не знаем, что было сначала: заболевание или изменение микробиома?
Но если предположить, что состав микробиома меняется только при заболеваниях, разве это не была бы хорошая новость для медицинской диагностики? Поняв маневры наших бактерий, мы могли бы делать выводы об определенных заболеваниях. Возможно, в будущем микробиом будут читать так же, как анализ крови.
Не менее захватывающая перспектива открывается и для других областей применения исследований микробиома. Судмедэксперты, например, мечтают о том времени, когда можно будет раскрывать преступления с его помощью. Лежащая в основе идея не лишена привлекательности: микробиом очень индивидуален и оставляет заметный след в помещении. В гостиничном номере микробные отпечатки пальцев гостей видны уже через три часа после пребывания.
Однако, как уже говорилось, слишком много факторов влияют на нашу микробную флору, поэтому она не остается неизменной — в отличие от реальных отпечатков пальцев. Насколько мне известно, этот метод пока неприменим на практике. Однако, как немецкий ученый, я без зависти вынужден признать: в США под такой проект можно было бы получить фантастическое финансирование.
Тем не менее попытка привлечь преступников к ответу достойна всяких похвал. Попытка же привлечь фанатиков здорового образа жизни сомнительными книгами о диетах для микробиома менее оправданна. Мы можем сделать много хорошего для микрофлоры нашего кишечника, это правда. Наше питание — слишком много пустых углеводов, красного мяса и мясопродуктов — предположительно не полезно для микробиома.
Много растительной пищи, балластных веществ, фруктов и овощей в придачу к рыбе и птице — так выглядит здоровое питание. Однако сегодня микробиом, это загадочное существо, слишком часто становится предметом манипуляций: мол, если будет здоров ваш микробиом, вы будете здоровы, счастливы и проживете долгую жизнь. Но это не так!
Относительно недавно ученые открыли миру индейцев яномами. Эти племена живут в джунглях Амазонки изолированно от цивилизации, как жили их предки 11 тысяч лет назад. Их размеренное существование внезапно было прервано командой американских микробиологов. Ученые вернулись домой с потрясающим открытием: кишечная микрофлора местных жителей работает, как хорошо отлаженный механизм. И все это благодаря разнообразию микробов в человеческом кишечнике, какого еще не видел свет.
Есть, как яномами, пить, как яномами, переваривать пищу, как яномами… Когда речь заходит о том, чтобы перенять образцовый стиль жизни индейцев, воображению нет предела. Но лично я не считаю, что нам всем необходимо вернуться в каменный век. Хотя мы и питаемся не оптимально, продолжительность жизни в западных странах достигла рекордно высокого уровня. И я твердо уверен, что мы не хотим вернуться к таким же показателям детской смертности, как у яномами…
Ученым иногда приходят в голову забавные идеи. И слава Богу! Если бы человеческая мысль не сходила регулярно с проторенного пути, то не было бы прогресса. Так что идея о том, что кишечник является вторым мозгом, была очень смелой. Ведь каждый знает: этот внутренний орган предназначен для пищеварения, выпускания газов и выделения отходов. Так как же можно сравнивать эту мусорную свалку нашего тела с очень сложным мыслительным аппаратом?
Однако факты таковы: в нашем кишечнике больше нервных клеток, чем в позвоночнике. И все больше ученых соглашаются с предположением, что пищеварительный тракт и головной мозг работают в связке и обмениваются информацией. Здесь снова вступают в игру наши микробы. Например, связь с мозгом осуществляется посредством стимуляции нервов в кишечнике, которые возбуждают бактерии или их метаболиты. Другое любопытное открытие, похоже, напрямую связано со способностью микробов передавать информацию в мозг.
Кишечный микробиом людей, страдающих от аутизма, депрессии и даже болезни Паркинсона, выглядит как клумба, на которой хорошенько потоптались.
Возможно, мы могли бы облегчить состояние больных, если бы снова разровняли их «кишечную клумбу»? И тогда кишечные бактерии отправили бы в мозг радостную весть: здесь, внизу, все в порядке! И жизнь снова бы вошла в нормальное русло.
Медицина знает способ восстановить кишечную микрофлору, которая, казалось бы, утеряна безвозвратно. Средством выбора является трансплантация фекальной микробиоты. При этой процедуре в толстую кишку пациента вводят донорские фекалии, разведенные физраствором. На данный момент есть две методики заселить кишечник здоровой микрофлорой: ввести фекальную микробиоту ректально с помощью клизмы или с помощью вводимого через нос зонда; вторая методика опаснее, так как фекалии могут попасть в легкие.
Многие животные инстинктивно знают, что могут восстановить свою кишечную флору, отведав чужих экскрементов, поэтому спокойно поедают встречающиеся им на пути кучки. И уже в Древнем Китае людям с болезнями кишечника давали пить разведенные фекалии.
Значит, этот метод нас всех спасет?
Есть многообещающие исследования: это и экспериментальная группа аутистов, количество симптомов которых уменьшились, пусть и временно; и испытуемые с депрессией, у которых на какое-то время поднималось настроение. Но крупный прорыв еще предстоит сделать. Вопрос о причине и следствии — что было раньше: яйцо или курица? — остается открытым.
Как уже упоминалось, состав микробиома зависит от очень многих факторов. Больные аутизмом и депрессией питаются иначе, чем обычные люди, они менее контактны и значительно реже бывают среди других людей. Может быть, именно поэтому их микробиом настолько отличен?
Если так, то трансплантация фекалий здорового человека им не поможет.
Однако есть заметное исключение. Для пациентов с хроническими воспалительными заболеваниями кишечника, вызванными бактериями Clostridioides difficile (Клостридиум диффициле), трансплантация фекальной микробиоты показала себя очень эффективной.
Clostridioides difficile — ассоциированная диарея — это тяжелое воспаление кишечника, сопровождающееся кровотечениями и встречающееся прежде всего в больницах. От 20 до 40 % всех больничных пациентов имеют эту бактерию. Здоровая, разнообразная кишечная микрофлора обычно держит ее под контролем. Но когда она ослаблена из-за длительного приема антибиотиков, Clostridioides difficile берет свое и выделяет токсины, которые могут вызвать опасное воспаление кишечника, и для некоторых пациентов помощь приходит слишком поздно.
Флора здорового донора, по-видимому, может обуздать эту буйную бактерию и вернуть ее в цивильное общество. Результаты обнадеживают и доказывают, что исследования микробиома могут приносить практическую пользу.
При поцелуе партнеры передают друг другу около 80 миллионов бактерий. Это установили ученые из Нидерландов. К сожалению, они не сообщают, как повлияло проведенное ими исследование на желание целоваться у тех, кто обратил на это внимание.
Поначалу такой перенос микробов в ситуации, где этого не ожидаешь, может показаться омерзительным. С точки зрения микробиолога, этот малоизвестный обмен между двумя партнерами может оказать невообразимо положительный эффект.
Я заметил, что мои зубы стали намного здоровее с тех пор, как я познакомился со своей женой. Возможно, это объясняется тем, что моя предположительно агрессивная флора ротовой полости была смягчена ее менее агрессивной флорой.
Уже сегодня есть убедительные данные о том, что наш микробиом — то есть совокупность всех живущих в нас микробов — оказывает заметное влияние на наше самочувствие и на половую жизнь тоже. При этом медики и микробиологи только сейчас начали лучше понимать тесные отношения между человеком и микробом.
Например, кожа у живущих вместе партнеров частично заселена идентичными микробами. Канадские ученые в ходе одного из своих исследований смогли установить с точностью до 86 %, кто из участников эксперимента с кем вместе живет. Наибольшее совпадение культур бактерий у пар наблюдается на стопах.
Примечательны и различия между полами. Многообразие бактерий на коже женщин существенно больше, чем на коже мужчин. Предположительно это связано с более высоким pH женской кожи. Кожа, наш самый большой орган, в здоровом состоянии является слабокислым, что обусловлено телесными веществами — салом и потом. Менее кислую среду микробы считают более подходящей для жизни и заселяют охотнее.
Но тайна микробиологии тем самым не проясняется. Например, канадские биологи выяснили, что микробное заселение женского бедра имеет полоспецифичные черты. Причем настолько сильные, что на основе бактериальных проб этой части тела можно определить пол испытуемых со стопроцентной вероятностью.
Самые густонаселенные бактериями части человеческого тела — кишечник и ротовая полость, на третьем месте — влагалище. Как открытый орган, влагалище представляет собой желанную цель для микробов, через которую они рассчитывают проникнуть внутрь. В норме во время пубертата формируется защитная армия из молочнокислых бактерий, прогоняющих нежеланных захватчиков.
Чтобы избавиться от вражеских бактерий, бактерии-стражники производят перекись водорода (которой, как вы, наверное, знаете, осветляют волосы). Но когда стражники не справляются, в организм могут вторгнуться очень зловредные бактерии, которые называются анаэробными.
Эти бактерии не нуждаются в кислороде и могут натворить много дел в женском половом органе. Тогда влагалище оккупируют бактерии Gardnerella vaginalis (Гарднерелла вагиналис). Красивое название не соответствует их разрушительным намерениям: когда анаэробы свирепствуют во влагалище, это может привести к выделениям, нарушениям цикла, воспалению и даже бесплодию.
Ученые обнаружили, что профилактика ВИЧ у женщин с нарушенной вагинальной микрофлорой менее эффективна.
Почему вообще может нарушиться баланс вагинальной микрофлоры? Например, из-за приема антибиотиков. Эта медикаментозная шоковая терапия убивает и вредные бактерии, и полезные, в данном случае — молочнокислые бактерии, которые охраняют влагалище.
Недавно ученые нашли еще одного виновника: незащищенный секс с мужчиной. Это не касается незащищенного секса с постоянным партнером. В поле внимания исследователей попали случайные связи. Автор исследования даже назвала этот вид полового акта покушением на влагалище. Речь идет о борьбе культур.
Мнение исследователя довольно обоснованно: пенис не так сильно заселен бактериями, как влагалище, но мужской половой орган также имеет микробиом, собственную культуру микробов, которая во время секса вторгается во влагалище.
Увлеченные своим предметом ученые, и особенно микробиологи, легко упускают из виду эротику и телесные радости от встречи двух влюбленных. Есть опасность прийти к выводу, что секс и связанный с ним обмен телесными жидкостями приводит только к гигантскому обмену микробами. В каждом миллилитре спермы толпятся 10 миллионов бактерий. В каждом миллилитре влагалищного секрета содержатся примерно 100 миллионов бактерий.
Ученому сложно решить, что увлекательнее: решительный отпор, который дает вагинальная микрофлора одноразовому сексуальному партнеру, или поразительная гармония микробов у постоянных партнеров.
С микробиологической точки зрения пенис — еще недостаточно изученный орган. Но одно нам уже известно точно: под крайней плотью необрезанных мужчин гораздо больше бактерий, чем у мужчин, прошедших так называемую циркумцизию.
Под крайней плотью собираются самые настоящие маргиналы микробного мира, которые сами собой исчезают после обрезания.
Исследования показывают, что определенные бактерии играют роль комиссии по встрече ВИЧ. У обрезанных мужчин риск иммунодефицитного заболевания ниже на 50–60 %. Такие результаты получены во многих исследованиях. Для мира микробиологии это довольно-таки неожиданная новость. Обычно любое вмешательство в микробиом приводит к неутешительным последствиям. А здесь получается наоборот.
Нарушенная микрофлора половых органов вызывает воспаление как у мужчин, так и у женщин. Организм реагирует естественным образом: иммунные клетки спешат взять воспаление под контроль. Однако некоторые иммунные клетки начинают вести себя странно. Они открыто сигнализируют враждебным вирусам иммунодефицита, что хотят, чтобы на них напали. На профессиональном языке микробиологов это клетки с так называемыми рецепторами CD4.
При воспалении в интимной области и при определенных обстоятельствах может запуститься фатальная причинная цепочка: чем более воспалена микрофлора, тем больше иммунных клеток привлекается. Чем больше иммунных клеток находится в кризисном очаге, тем больше среди них сомнительных клеток с рецепторами CD4. И чем больше последних, тем проще задача у вируса иммунодефицита.
Все вышесказанное ставит вопрос о сексуальном поведении самих микроорганизмов. В микробиологии они считаются асексуальными существами, которые поддерживают численность вида, не прибегая к половому акту: когда пищи достаточно, клетка делится пополам каждые 20 минут на две свои копии с идентичным генетическим материалом. Просто так, без болезненных родов и малейших усилий.
Благодаря способу размножения и его огромному темпу микробы способны быстрее других видов заселить облюбованную местность. Однако это высокоскоростное размножение содержит опасный подвох: оно довольно инцестуозно и нацелено лишь на быстрый рост. Таким образом возникает однообразная колония из бесчисленных двойников, так называемых клонов. Подобное сообщество сталкивается с эволюционной проблемой. Потому что выживание вида во многом зависит от его генетического разнообразия.
Именно по этой причине микроба не приходится просить дважды, когда на обочине дороги валяется его мертвый собрат. Он не колеблясь употребит его бренные останки, обогатив за счет него свой генетический материал. Этот образ действий называется в молекулярной биологии трансформацией.
Однако у микроорганизмов есть и более прямой способ передать свои гены, который больше всего напоминает секс. Широко распространенное в специальной литературе понятие «конъюгация» указывает, что здесь не идет речь о подвернувшейся приятной возможности.
Основным инструментом клеточного полового акта является пиль. Латинское слово «pilus» означает волос и указывает на то, что этот нитевидный придаток во много раз превышает длину тела своего хозяина. Слово «pilum» переводится как копье или метательный снаряд, оно тоже подошло бы, так как при этом акте все происходит достаточно грубо. Сексуальный партнер захватывается абордажным крюком и протыкается копьеобразным фаллосом.
Рис. 3. Такие микроорганизмы, как бактерии, тоже могут заниматься сексом, то есть обмениваться генетическим материалом. Один из примеров — конъюгация. Одна бактерия ловит другую половым пилем, они сближаются, образуют конъюгационный мостик и обмениваются ДНК. Так, например, от одной бактерии к другой передается резистентность к антибиотикам.
Плазмиды — это небольшие кольцевые молекулы ДНК, которые несут информацию о такой резистентности. Они копируются с помощью ферментов и затем переносятся в клетку реципиента, которая за счет этого становится новым донором
Доминантная бактерия использует рецепторы в конце пиля, чтобы найти полового партнера. Делается это для передачи копии крошечных кольцевых молекул ДНК, имеющихся у одноклеточных. На этой плазмиде плодородия, или F-плазмиде, хранятся частички генетического материала, которые донор навязывает клетке-реципиенту.
Откуда микроб-агрессор знает, что он нашел пригодную для конъюгации бактерию? Микробиология пока не знает ответа на этот вопрос. Известно лишь, что жертвы насильственного спаривания сами становятся охотниками, желающими инфицировать других бактерий своим генетическим материалом. Раз за разом в результате таких сексуальных нападений безвредные бактерии превращаются в яростных фурий, опасных для человека. С новым генетическим материалом они могут передавать резистентность к антибиотикам, что представляет большую опасность.
Мы все знаем, как происходят подобные изменения. Из комбинации старого и нового генетического материала могут внезапно возникнуть опасные возбудители болезней. Например, в мае — июле 2011 года по северу Германии прокатилась инфекционная волна энтерогеморрагической бактерии Escherichia coli (бактерии ЕНЕС). Тогда почти 3000 человек страдали от кровавого поноса, 53 человека умерло. Источником возбудителя были названы ростки пажитника из Египта. Растения, которое с тех пор незаслуженно избегают.
Ответственность за катастрофу, предположительно, лежит на вирусе. Он перенес, возможно где-то в Египте, генетическую информацию о мощном яде от одного известного штамма ЕНЕС на другой штамм, Escherichia coli (кишечную палочку), который хорошо «приклеивается» к человеческому кишечнику. Так возник микроб-монстр, ядовитый и агрессивный. Ужасает то, что теперь может возникнуть его разрушительный гибрид-клон. За те секунды, что вы читаете эти строки, где-то в мире бактерии могут заняться сексом и породить следующую бестию.
И здесь значительную роль играет биопленка, о которой мы говорили в предыдущей главе. В наполненной паром тесноте среды обитания микробов микроорганизмы гораздо чаще и быстрее находят подходящую пару, которой могут передать свои гены.
По приблизительным оценкам, в мире около триллиона видов микробов. Абсолютное большинство микробов для людей безвредно, напротив, некоторые из них полезны. Однако у нескольких «плохих парней» есть все средства, чтобы испортить нам жизнь.
По моему опыту дружеских посиделок, людям в основном нравятся страшилки о микробах.
Что ж, встречайте десятку самых ужасных микробов, коварных преступников из мира бактерий, живущих у нас дома, которых все желают найти и уничтожить.
Если спросить ученого, хочет ли он, чтобы его именем назвали растение, звезду, новый вид динозавров или бактерию, вызывающую отвратительную диарею, — что он предпочтет?
У американского ветеринара Даниела Элмера Сальмона выбора не было: поскольку он был одним из открывателей этой бактерии, вполне логично, что она была названа в его честь — сальмонеллой.
Сальмонеллы были настоящим бедствием во времена, когда никто всерьез не задумывался об охлаждении скоропортящихся продуктов. Да и гигиенические стандарты на кухнях и мясокомбинатах были не такими строгими, как сегодня. Еще в 1992 году в Германии было зарегистрировано 192 тысячи случаев сальмонеллеза. А в 2014 году всего 16 тысяч — меньше одной четверти!
Картофельный салат и блюда из яиц, особенно когда они долго лежали на жарком солнце, — идеальная питательная среда для этих возбудителей. В прошлом более серьезную опасность представляло куриное мясо. Так что можно предположить, что обязательная вакцинация куриц-несушек, введенная в Европе в 2006 году, способствовала значительному снижению количества заболеваний сальмонеллезом.
В отличие от, например, норовируса, сальмонеллам нужна большая численность, чтобы они смогли причинить вред; для этого требуется от десятков тысяч до миллионов возбудителей. Но затем ситуация ухудшается стремительно. Сильная рвота и диарея могут начаться всего через пару часов. Здоровых женщин и мужчин болезнь выбивает из колеи, как правило, на несколько дней. Но для людей с ослабленным иммунитетом, детей и пожилых ситуация может оказаться серьезнее.
При этом риск заболевания можно существенно снизить, если соблюдать простые правила: хранить скоропортящиеся продукты в холодильнике, в идеале при температуре около +4 °C. Пролежал фарш или тирамису день на солнце — в мусорку их! (Конечно, в контейнер для органических отходов.)
Сальмонелла свирепствует в основном летом. Если вы перемешиваете салат теми же приборами, которыми до того переворачивали сырую курицу на гриле, то сильно рискуете. Не повредит вымыть вилку или щипцы для гриля горячей водой с мылом.
Что особенно вероломно со стороны этих возбудителей и что часто недооценивается: сальмонеллы обитают не только в сырых яйцах, но и на скорлупе. Также многие не знают: кроме птиц часто заражены сальмонеллой и рептилии, например игуаны, черепахи и змеи. У нас их едят редко, однако, бывает, держат в качестве экзотических домашних питомцев.
Норовирус — это настоящий семейный вирус: если его подхватывает один из членов семьи, заболевают все. С очень большой вероятностью.
Если уж у детей в детском саду началась рвота фонтаном, то только одна радикальная мера способна подарить остальным немного надежды: посадить заболевшего ребенка под замок на карантин. Как отец троих детей, я знаю, о чем говорю…
Если бы норовирус был настоящим убийцей, он мог бы истребить человечество за несколько месяцев — настолько он идеален. Он относительно легко переносит жару и холод, неделями держится на дверных звонках, ручках, игрушках и поверхностях вообще. И требуется всего от 10 до 100 частичек вируса для инфекции — до смешного маленькое количество, которое человек получает, глядя одним глазком на заболевшего норовирусом с расстояния двадцати метров.
Однако все не так плохо. Конечно, когда у вас маленькие дети, пару дней семье придется сложно: сначала вам нужно заботиться о них, пока из них отовсюду хлещет. Затем они выздоравливают и по-прежнему требуют вашего внимания, а вы два дня лежите пластом. Совет: позовите кого-нибудь на помощь, но ни за что не уточняйте, зачем именно, пока не согласятся.
В норовирусе меня всегда восхищало то, что достаточно одного заболевшего, чтобы был причинен максимальный ущерб. Повар, подхвативший норовирус, обеспечит веселое рождество для всей вашей фирмы.
В 2012 году по школам на востоке Германии прокатилась эпидемия норовируса, причиной которой стали охлажденные ягоды из Китая. Почти 11 тысяч детей и подростков страдали от сильных рвоты и поноса.
Здоровым людям, конечно, подхватить норовирус неприятно, однако он редко бывает опасен. Есть и еще хорошая новость: по какой-то причине, которую пока не знают ни медики, ни бактериологи, норовирус, как правило, наносит удар зимой. Немного удачи и расчета — и можно провести рождественские каникулы в постели. Без семьи!
Если бы существовала абсурдная премия за самую модную бактериальную инфекцию, то у кампилобактерии были бы отличные шансы ее получить. Хотя сальмонеллы известны намного больше, несмотря на значительное снижение заболеваемости, это, вероятно, объясняется сложнопроизносимым названием этих злодейских бактерий, которое переводится как «изогнутая палка».
По данным Федерального института оценки рисков, в Германии ежегодно регистрируется около 75 тысяч случаев заболеваний в год. Причем их кривая круто устремляется вверх. Заболевают в основном молодые люди от 18 до 25 лет. Эксперты объясняют это так: молодые люди больше не соблюдают элементарные правила гигиены, да и не знают их.
Кампилобактерии часто встречаются в курином мясе. Многие люди не знают, насколько опасен этот возбудитель. Сначала он вызывает желудочно-кишечные инфекции. Наш организм вырабатывает антитела против этого возбудителя, и тогда они всю силу удара направляют на нервные клетки. В худшем случае это приводит к заболеванию нервной системы, так называемому синдрому Гийена — Барре, при которым возможны параличи.
Поклонники куриного мяса, которым известно об этих бактериях, обходятся с сырым мясом на кухне как с уже зараженным. Все, что соприкасалось с мертвым животным, нужно либо тщательно вымыть, либо выбросить в мусорное ведро. Совершенно недопустимо сначала переворачивать сырые куриные бедрышки на гриле рукой, а затем пожимать руку приехавшему к вам другу.
Сейчас довольно популярно покупать у фермеров парное молоко и пить его сырым. Зачем платить деньги молочной промышленности, если можно получать молоко напрямую? Если вы хотите пить непастеризованное молоко, то должны узнать о нашем враге, кампилобактерии, следующее: она живет в молоке. Беременным и людям со слабым иммунитетом лучше воздержаться от сырого молока.
Родители заболевших детей часто спрашивают: когда нужно ехать в больницу? Ротавирус вызывает симптомы, схожие с норовирусом, однако поражает он преимущественно маленьких детей и младенцев. Из-за продолжительной рвоты и диареи у детишек может возникнуть обезвоживание. Поэтому около 50 % заболевших детей в возрасте до трех лет должны лечиться в больнице.
Однако этой пытки сегодня легко избежать благодаря новой вакцине для грудных детей, которая принимается внутрь. В отличие от норовируса штаммы ротавируса можно искусственно вырастить в лаборатории, что и сделало возможным создание вакцины.
Для заражения ротавирусу также достаточно немного вирусных частиц; однако есть и большая разница в том, что касается опасности подхватить вирус для остальных членов семьи: ротавирус не мучает своих маленьких жертв фонтанирующей рвотой, поэтому опасность для других снижается.
Для таких злоумышленников, как ротавирус, медики изобрели специальный термин — контактная инфекция. То есть можно легко заразиться при смене подгузника, например. Но и здесь старейшая гигиеническая процедура значительно снижает риск: я говорю о банальном мытье рук.
Ни одного человека нельзя однозначно описать как плохого или хорошего; и если эту истину переложить на мир микробов, то же самое можно сказать и о кишечной палочке. Это самая известная бактерия в мире, причем печально известная. Большинство штаммов кишечной палочки, Escherichia coli, она же Е. coli, совершенно безвредны, пока они живут там, где и должны, — в кишечнике. У всех у нас они есть. В каждом грамме стула находятся миллиарды клеток Е. coli.
Но когда определенные вариации этой бактерии оказываются в неправильном месте, то моментально становятся опасны. В мочеточниках они могут привести к инфекции мочевого пузыря. Из-за анатомической близости ануса и выхода из уретры женщины страдают чаще мужчин.
В 2011 году 53 человека умерло, поскольку ростки пажитника были заражены особо коварным гибридом этой бактерии. С тех пор аббревиатура ЕНЕС (Entero-hemorrhagic Е. coli — Энтерогеморрагическая бактерия Е. coli) у всех на устах. Сокращение ГУС менее известно — оно означает гемолитико-уроемический синдром. Это опасное для жизни заболевание и прямое следствие ЕНЕС-возбудителя, которое может привести к кровянистой диарее, острой почечной недостаточности и даже микроинсультам как к отдаленным последствиям.
Помимо ЕНЕС, существует целая армада вариаций Е. coli, которые звучат, будто речь идет о партнерских образованиях Организации Объединенных Наций: UPEC, ЕТЕС, NMEC, ЕРЕС…
Десятки смертей в Германии из-за бактерий на продуктах питания — это общенациональное бедствие. Но мало кто знает, что каждый год в развивающихся странах миллионы людей умирают от заболеваний, вызванных бактериями Е. coli. Их жертвами чаще всего становятся дети, которые пьют загрязненную фекалиями воду и умирают от диареи.
Но и в немецких больницах бесчинствует эта бактерия: последствия — менингиты у младенцев, воспаления мочевого пузыря, хронические заболевания кишечника и, что особенно опасно, заражение крови, так называемый сепсис.
Есть и противоположные примеры: штамм Escherichia coli Nissle препятствует воспалениям в кишечнике и борется с незваными пришельцами. Поэтому он сделал успешную вторую карьеру в качестве биологически активной добавки и пробиотика.
В боксе есть такое понятие: эффективный удар. Это означает, что один боксер ударил так, что у другого искры из глаз посыпались. Эпидемия гриппа 2017–2018 годов в Германии была настоящим «эффективным ударом». Более 330 тысяч заболевших, почти 1700 умерших. Устрашающие цифры, устрашающее соотношение. В некоторых землях чрезвычайное положение было введено на недели. Автобусы и поезда не ходили, так как водители и машинисты лежали дома больные; учреждения вынуждены были закрыться. В больницах не хватало персонала, операционные были закрыты, а операции отменены.
Теоретически этого можно было избежать. Ведь от гриппа можно сделать прививку. Как назло, вирус гриппа постоянно мутирует. Прививка, которая эффективна от одной разновидности вируса, не всегда может предотвратить распространение эпидемии. Поэтому последняя волна гриппа и привела к таким катастрофическим последствиям.
Многие до сих пор путают грипп и ОРВИ (простуду). ОРВИ — это тоже вирусная инфекция, как и грипп, но она довольно безобидна — через 3–4 дня человек в полном порядке.
А грипп — настоящий эффективный удар. Он переносится очень тяжело еще и потому, что многие упрямо ходят на работу, пока в состоянии ходить. Возможно, вам знакома замечательная цитата из фильма «Подозрительные лица» 1995 года: «Величайшая хитрость дьявола заключается в том, что он убедил мир в своей нереальности. Вот он есть — пфф! — и вот его нет». К гриппу подходит идеально. «Это всего лишь насморк», говорят многие и тащат свою тушку в офис или на предприятие, хотя разваливаются на части.
Таким образом коварный вирус гриппа множит число своих жертв, которые могли бы счастливо его избежать.
Под микроскопом золотистый стафилококк напоминает созревшую золотисто-желтую виноградину. И больше ничего хорошего об этой бактерии сказать нельзя.
Каждый третий человек является ее носителем. Особенно охотно золотистый стафилококк селится в слизистых оболочках носа. Если бы он там и оставался, все было бы хорошо.
Но если, например, через открытую рану бактерия проникает в кровь, дело принимает неблагоприятный оборот. Может случиться заражение крови. Кроме того, как известно, золотистый стафилококк вызывает некротический фасциит. Болезнь протекает так же ужасно, как и звучит. У пораженных ею начинают гнить живые ткани. Против мультирезистентного стафилококка антибиотики часто не помогают. Нередко пациентов можно спасти, только проведя ампутацию и полностью удалив инфицированную плоть.
Есть еще целая палитра других недугов, в которых виновата эта бактерия: золотистый стафилококк может расщеплять гемоглобин в наших красных кровяных тельцах и похищать из него железо. Он приводит к кожным абсцессам и менингиту, воспалению легких и инфекциям мочевых путей.
Но вот неожиданный поворот: у золотистого стафилококка есть родственник, который обожает задавать своему асоциальному родственнику трепку. Этот добряк называется эпидермальный стафилококк и хозяйничает в человеческом носу. Там он убивает своего собрата золотистого стафилококка специальным ферментом. Это хорошая новость. Менее хорошая: не у каждого из нас есть этот спаситель в органе обоняния.
Журнал «Observer» проводил опрос известных людей, и среди прочего у них интересовались, что бы они выбрали, если бы можно было вернуть нечто, чего больше нет. Ответы были неожиданные. «Хорошие манеры», — ответил кто-то.
Поскольку я — личность не известная, меня, конечно, никто не спросил. А я бы ответил не раздумывая: хотелось бы вернуть простые правила гигиены, которые всего пару десятилетий тому назад были обычным делом. Например, мытье рук, хорошее проветривание квартиры.
К счастью, остались позади те времена, когда бедные семьи вынуждены были селиться в еще сырых новостройках. Но не будем обманываться: и сегодня во многих квартирах из-за недостаточного проветривания помещений преобладает нездоровый влажный «климат». В результате образуется плесень. Пятна плесени на швах кафеля в ванной — еще не самое зло. Гораздо опаснее невидимая глазу плесень, которая растет под коврами или за шкафами.
Если, к примеру, у вас дома часто чешутся глаза и течет из носа, хотя сезон аллергического ринита еще не начинался, возможно, вы стали жертвой плесени.
Грибковые инфекции как возбудителей заболеваний часто недооценивают. В одном исследовании команда шотландских ученых выяснила, что ежегодно они убивают во всем мире 1,5 миллиона человек. Удивительно: вредное влияние грибов и паразитов для животного и растительного миров давно известно и признано, но людям до сих пор не хватает вакцин, чтобы лучше реагировать на инфекции, и выбор действующих веществ при грибковых инфекциях ограничен.
Этот паразит превосходно подходит для известной детской игры «Я вижу, а ты нет», тем более что чаще всего он поражает детей. Итак: «Я вижу, а ты нет: оно белое, сантиметр длиной, тоненькое, как нить, и выползает из твоей попы!»
Хотя бы раз в жизни острицы были у 50 % людей. В квартиру они частенько попадают вместе с детьми, потому что дети трогают руками все что ни попадя, а затем беспечно кладут пальцы в рот.
Острицы — огромная эстетическая проблема, и никто не захочет иметь их у себя дома. Они отвратительны, однако причиняют не так много вреда для существ, которых можно заметить невооруженным глазом. И они хорошо лечатся противоглистными средствами.
На плечи беременных и родивших женщин и так ложится очень много. Несправедливо, что несколько очень зловредных микробов делают их ношу еще тяжелее. Поэтому предупреждений об опасности этих негодяев — листерий и токсоплазм (Toxoplasma gondii) — никогда не бывает слишком мало.
Обычно ни одни ни другие не представляют серьезной опасности. Но для беременных заражение этими паразитами может оказаться роковым.
Листерии, мало известные за пределами микробиологии, относятся к самым неприхотливым созданиям на Земле. Им даже не нужен кислород, и они умеют выживать в крайне бедных питательных средах. Они нередкие гости на крупных предприятиях, живут также на резиновых прокладках, на растениях, в компосте и сточных водах. Жара и стужа им нипочем — гарантированно погибают они только при температуре выше 70 °C. Неизбежный вопрос о том, зачем природа создала такой устойчивый и совершенно излишний микроб, пока остается открытым. Беременные соприкасаются с этими бактериями в описанных средах, а также при употреблении сырого молока, готовых салатов и копченой и маринованной рыбы. Так что этих продуктов им следует избегать.
Этот совет распространяется также на любое сырое мясо и кошачьи экскременты. В них Toxoplasma gondii видимо-невидимо. Как только человек заражается этими паразитами, его организм сразу начинает вырабатывать антитела. Первичная инфекция опасна только при одном состоянии — во время беременности, поскольку Toxoplasma gondii может нанести серьезный вред нерожденному ребенку.
Вопрос на миллион: насколько привлекательнее станет для вас чесотка, если вы узнаете, что от этой вызываемой паразитами кожной болезни страдал Наполеон Бонапарт?
Скорее всего, Наполеон заразился чесоточным клещом на поле боя. После этого, как утверждается, он стал маниакальным чистюлей. Чесотка с незапамятных времен считается верным спутником маргиналов. Но это миф. Паразиты не менее охотно живут на чистой сухой коже, чем на грязной. Так что чесотка может быть у каждого. Крошечные, напоминающие паучков клещи заползают в кожу между пальцами рук и ног, в сгиб локтя и подмышечные впадины и роют в коже свои ходы; в области гениталий они также чувствуют себя комфортно.
Если назвать чесотку используемым в специальной литературе словом скабиес (scabere на латыни «чесаться»), поражение кожи паразитами звучит уже не так драматично.
Мы считали, что чесотка давным-давно исчезла с лица земли, однако в последнее время кривая заболеваемости устремляется вертикально вверх. В 2016 году чесоткой заболело 38 тысяч человек, а в 2017-м — уже 61 тысяча. О широком ее распространении можно косвенно судить и по растущему спросу на кремы с перметрином. Это вещество вылечивает чесотку всего за несколько дней. Так что вам не нужно впадать в манию чистоты, как Наполеон. Великий полководец лечился ртутью, что далеко не так эффективно.
Спрошу вас прямо: как вы предохраняетесь? Нет, я не о том, о чем вы сейчас подумали. Конечно же, я о гигиене. Под ней вовсе не подразумевается искусство делать уборку, как многие ошибочно полагают. Гигиена — это наука о защите от инфекционных болезней и сохранении и укреплении здоровья.
В древнегреческой мифологии Гигиея была богиней здоровья, дочерью Асклепия, бога врачевания. Гигиея продолжила семейную традицию и нашла себе работу в сфере здравоохранения: она стала покровительницей аптекарей. Ее имя олицетворяет золотой стандарт в деле чистоплотности. Дома, в метро или на работе: если где-либо создались негигиеничные условия, с ними следует немедленно покончить.
Но что значит «гигиеничный»? Есть люди, которые жить не могут без дезинфицирующих средств и всюду носят их с собой. От этой повышенной бдительности выигрывает в основном химическая промышленность, обеспечивая нас все новыми ядовито-зелеными и ярко-желтыми жидкостями и создавая иллюзию того, что в наших четырех стенах мы от микробов защищены.
Однако читательницы и читатели этой книги уже знают: нельзя сделать помещение совершенно стерильным. Мы проживаем на одной территории с тысячами различных видов микробов. Только в губке для мытья посуды обитают миллиарды микробов (подробнее об этом еще скажем). Мы постоянно окружены ими — даже в самом удаленном уголке нашего жилища. Фуууу?!
Но действительно ли все настолько плохо?
Еще бы! — скажут классические гигиенисты, настаивающие на необходимости использования противомикробных средств и в больнице, и дома. Они в чем-то правы, хотя легионеллы из душевой насадки, плесень под ковром и сальмонеллы из холодильника не смогут причинить большого вреда человеку с крепким здоровьем. Но это близорукий взгляд на вещи.
Например, Германия все больше подвергается инфекциям. Как такое возможно? К 2040 году возраст более чем 23 миллионов жителей Германии превысит 65 лет. Даже молодым людям становится не по себе от мысли о долгом пребывании в больнице. Европейский центр профилактики и контроля заболеваний исходит из того, что в Германии ежегодно 500 тысяч человек подхватывают внутрибольничную инфекцию; около 15 тысяч заболевших умирают от ее последствий. По некоторым же оценкам, эти цифры следует увеличить в два раза.
Заражение крови, воспаление легких, инфекции мочевых путей и раневые инфекции занимают верхние строки самых опасных последствий. Главное место лечения в системе здравоохранения постепенно превращается в место ужаса.
С тех пор, как государственные и частные страховые компании Германии оплачивают пребывание пациента в больнице по единому тарифу услуг, все больше больных лечат дома из финансовых соображений. В 2015 году таких людей было уже почти 3 миллиона. И эта цифра будет только расти.
Поэтому разумная дезинфекция в домашних условиях приобретает все большее значение. Как ни странно, ситуация вокруг гигиены сложилась на удивление неоднозначная. С одной стороны, в обществе царит страх перед микробами и бактериями, и местами он приобрел характер фобии. Этот страх привел к невиданному ранее количеству дезинфицирующих и моющих средств на рынке, которые можно купить в любом магазине. С другой стороны, мы пренебрегаем элементарными правилами гигиены, которые защищают нас от вредных бактерий. Каждый, у кого есть дети, в курсе: воспитать в детях привычку регулярно мыть руки невероятно сложно. Чтобы избежать этой докуки, изобретательные дети включают воду на пару секунд, симулируя мытье рук. У меня впечатление, что многие взрослые поступают точно так же.
Примерно 30 лет назад наука о гигиене пришла к новому ее пониманию, перевернувшему наши предыдущие представления: возможно, мы и наши дети живем в слишком стерильных условиях?
Тысяча девятьсот восемьдесят девятый год был годом историческим: не только пала Берлинская стена, но и начали приобретать популярность идеи британского эпидемиолога Дэвида Страчана, причем не только у специалистов и ученых, но и у интересующихся людей без профессионального образования. Ведь то, что он утверждал, касалось всех: западные дети, выросшие в идеально чистых квартирах, — это потенциально больные взрослые.
Звучит парадоксально! Однако Страчан указал, что в отсутствие микробов иммунитет не развивается, и это самым неблагоприятным образом сказывается во взрослом возрасте. Разумеется, уже три десятилетия тому назад Страчан заметил, что рождаемость в городах падает.
Семьи заводили одного-двух детей — по оценке эпидемиолога, слишком мало, чтобы развить иммунную защиту от микробов до достаточного уровня. Страчан выдвинул гипотезу: выросшие в клинически чистых условиях дети чаще подвержены астме и различным видам аллергий, включая сезонные.
Конечно, классических гигиенистов эти смелые мысли сильно уязвили. В особенности потому, что среди специалистов и обычных людей они получили название гипотезы гигиены — как будто лондонский профессор узурпировал право толковать эту тему (интересная деталь: термин «гигиена» встречается в работе Страчана только в названии, но не в тексте).
Его идеи до сих пор интуитивно воспринимаются как истинные: раньше дети бегали на улице все вместе, там же, где обитали бродячие собаки и бездомные кошки, и были заметно здоровее, чем сегодня.
Отложим в сторону вопрос о том, действительно ли прошлое было таким прекрасным или это всего лишь иллюзия. Через двадцать лет после выдвижения гипотезы гигиены педиатр Йохан де Йонгсте из Университета Эразма Роттердамского опроверг ее основной посыл. Де Йонгсте провел долговременное исследование, в котором 3500 детей изучались еще до момента рождения и до восьмилетнего возраста, и суммировал полученные данные.
Ученые принимали во внимание не только возраст, в котором родители отдали ребенка в детский сад, но и количество братьев и сестер в семье. Сначала гипотеза Страчана как будто подтверждалась: дети, которые в первые два года жизни посещали ясли, в два раза чаще заболевали инфекциями дыхательных путей, чем их сверстники, воспитывавшиеся дома.
Для детей, у которых были братья и сестры, риск такой инфекции повышался даже в четыре раза. Однако эти ранние испытания детей не закалили, как предполагалось в гипотезе гигиены. Когда юных участников эксперимента обследовали в последний раз — им было по восемь лет, — оказалось, что дети, посещавшие ясли, не меньше подвержены аллергии и астме, чем домашние дети.
Тем не менее лагерь ученых, ставящих под сомнение современные стандарты гигиены, постоянно пополняется. Гипотеза гигиены, которую теперь признали ограниченной, была заменена так называемой гипотезой старых друзей. Гипотеза с таким приятным названием не может быть совершенно ложной, не так ли?
Представители этого подхода сетуют, что сегодня мы больше не контактируем со многими «старыми друзьями-микробами», например определенными бактериями и кишечными паразитами. Но причина тому — не изоляция детей, усиленная личная гигиена и постоянная уборка дезинфицирующими средствами дома, как постулировал Страчан. Винить следует почти безмикробную зону, которую западные люди создали в последние десятилетия для защиты от враждебных микроорганизмов. К этой зоне относится свежий воздух, проходящий через фильтры, а также питьевая вода, наслаждаться которой сегодня безопасно как никогда. Эпидемия ЕНЕС 2011 года показала, что продукты питания тоже могут преподнести сюрприз: если сравнивать с набором продуктов столетней и даже пятидесятилетней давности, сегодня переработанные продукты из супермаркета представляют незначительную опасность.
Против поползновений природы мы построили защитную стену, кажущуюся идеальной. И тем не менее иммунная система многих людей все чаще дает сбой. Представители гипотезы старых друзей скажут: именно, именно поэтому! Загрязнение окружающей среды, стресс и такие заболевания, как ожирение, также определенно вносят свой вклад.
Но сегодня становится все более очевидно, что уничтожать окружающую микробиологическую флору и фауну ядовитой химией, причем бездумно и зачастую беспричинно, — не самый умный ход.
Уже давно известно, что определенные непатогенные микроорганизмы приносят пользу — например, стимулируют нашу иммунную систему. Это главный результат исследований человеческого микробиома: наша иммунная система — не защитный механизм против микробов, а система коммуникации с ними! Насколько может разочаровать одностороннее общение, думаю, каждый из нас в курсе.
Однако с бездумной поспешностью люди хватаются за детергенты, дезинфицирующие средства и антибиотики и тем самым уничтожают полезные бактерии. Причем все больше данных свидетельствуют о том, что полезные микробы могут помочь нам наконец разобраться с вредными.
Например, итальянские микробиологи доказали, что применение химических моющих средств для очищения поверхностей в больницах приносит только кратковременный успех. На средних сроках перевешивают отрицательные последствия. Более 50 % патогенных микробов вскоре возвращаются, — и аналогично зеленому Халку из комиксов «Marvel», возвращаются более сильными и злыми.
Вредные бактерии развивают резистентность к химическому оружию и больше не дают себя прогнать. Гораздо эффективнее показало себя очищение пробиотическим средством, содержащим живые микробы. Ученые создали против больничных микробов специальный состав с тремя видами бацилл. Дружественная нам колония бактерий отважно набросилась на враждебные микроорганизмы. И победила. Девяносто процентов болезнетворных микробов исчезло навсегда.
Исследования, подобные проведенному итальянскими коллегами, прокладывают путь для совершенно нового понимания жизненного пространства, в котором мы бываем чаще всего, — наших собственных четырех стен. В пилотном исследовании в США ученые взяли в сорока разных домах девять проб в различных местах. Результат: всего исследователи обнаружили 7726 видов бактерий. Примерно столько же разновидностей обитают в человеческом кишечнике.
Наибольшее разнообразие микробов было обнаружено на дверных облицовках и телевизорах — возможно, потому, что они притягивают много пыли и их редко вытирают. Населен домашний микробиом в основном микроорганизмами человека и домашних животных. Но также и воздух, домашняя пыль, питьевая вода, грязь на обуви и принесенные в дом продукты питают эту огромную империю микроорганизмов.
Разве не логично было бы рассматривать наше жилище — как и микробиом в нашем кишечнике — как комплексное сообщество живых существ, от которого в определенной степени зависит наше самочувствие?
«Почитай своих симбионтов» («Honor thy symbionts») — вот к чему призвал известный американский биолог Джеффри Гордон в своей статье 2003 года. Требовать уважения к кишечным микробам было смело 15 лет тому назад. Сегодня мы знаем, насколько важны бактерии, микробы и паразиты для нашего здоровья. Пришло время выдвинуть аналогичный дерзкий постулат: «Почитай своих микробов-квартирантов!»
Пятьдесят лет назад невозможно было представить, что нас окружает мир микроорганизмов, который тесно взаимодействует с нашим организмом. Почему же не может быть так, что дома или квартиры тоже обладают собственным микробиомом?
Еще не все тайны человеческого микробиома разгаданы, а у микробиологов уже появилось новое поле исследования: так называемый микробиом искусственной среды (Built-Environment-(BE)-Microbiom). Искусственной средой называется все, что было создано человеческими руками. Примерно 6 % свободной ото льда территории занимают жилые дома, больницы, офисы, ведомства, супермаркеты, промышленные производства, спортивные учреждения, отели, бассейны, вокзалы, автомобили, поезда, сюда относятся даже подводные лодки и отдаленные исследовательские орбитальные станции.
Это жизненное пространство во всем своем многообразии постоянно увеличивается. А началось все с перехода на оседлый образ жизни около 20 тысяч лет тому назад. Жители промышленных стран проводят в помещениях до 90 % своего времени. Сейчас настал момент, когда науке крайне необходимо уделить больше внимания этому столь важному для нашего здоровья жизненному пространству.
Если спросить школьников на уроке географии, какие места на планете наиболее удивительны с точки зрения климата, то они, скорее всего, назвали бы Арктику, Амазонку или пустыню Гоби. Кто бы мог подумать, что мы в четырех стенах создаем экстремальные окружающие условия, которые никогда не встречаются в природе?
Предположим, кто-то проветривает зимним морозным утром при наружной температуре –20 °C квартиру в течение 15 минут. Затем окна снова закрываются, и температура в квартире быстро возвращается к комфортным +25 °C. Мне не известно ни одно место на земле, где были бы такие быстрые колебания температуры в сорок пять градусов.
Другой пример: сразу после шокового проветривания семья собирается за завтраком. На стол падают хлебные крошки, капли варенья и мягкого творожного сыра, на пол шлепается кусок сливочного масла, затем кусок яичницы. После завтрака хаос ликвидируется: горячая вода, нейтральное моющее средство — и вот уже на месте богатой пищей зоны обитания раскинулась химически выжженная пустыня. В природе не найти места, где райский для микробов сад мгновенно превращался бы в долину смерти.
Экстремальные окружающие условия, резкие перепады и постоянно изменяющееся соотношение факторов на крошечном пространстве — все это типично для созданной среды. Это стрессовые условия для наших микробов. Но наука еще не знает, что этот стресс нам готовит. Согласно одной несколько тревожащей гипотезе, эти противоречивые непостоянные условия выращивают супербактерий, с которыми невозможно будет ничего поделать.
Возможно, этот процесс сейчас в самом разгаре. Эволюционные микробиологи считают, что микробы в помещениях развились вместе с нами, как домашние животные. Двадцати тысяч лет более чем достаточно для этого процесса.
Однако человеческие познания о собственном микробиологическом фундаменте скудны. Как будто мы посветили фонариком в темную глубокую шахту. Люди летают в космос и трансплантируют сердце, но имеют крайне ограниченные представления о том, что замышляют микроскопические квартиранты.
Не исключено, что нам поможет аналогия из животного мира. Для многих животных важна микрофлора их жилищ: например, дождевые черви затаскивают листья в свои норы, чтобы они разложились под воздействием почвенных микроорганизмов. Да уж, такой внешний кишечник создал бы в наших квартирах непередаваемую атмосферу.
Муравьям-листорезам микроорганизмы также приносят большую пользу. В муравейниках они выращивают целые «грибные сады», которые служат им пищей, и приносят для этого свежую листву и пережевывают ее.
Многие садоводы создают на своих идеальных английских газонах маленькие экологические ниши: цветочные лужайки для лесных обитателей. Возможно ли создать подобные защитные зоны для нашей микробной микрофлоры в садах и квартирах?
Гигиенисты обычно говорят о критических контрольных точках в квартире — это те места, которые нас призывают держать в чистоте, так как в них обитают патогенные микробы. Надеюсь, в будущем люди придумают критические контрольные точки, в которых мы сможем вступать в контакт с «хорошими» микробами.
Взгляд в будущую лабораторию ведения микробиологического домашнего хозяйства напоминает один эпизод из фильмов о Джеймсе Бонде, когда Кью показывает агенту 007 сумасбродное оружие и хитроумные автомобили: пропитанные полезными бактериями ковры могут побороть зарождающуюся плесень, если в квартире стало слишком влажно. Ковры, так и приглашающие культивировать ценные бактерии, могли бы делать нам и нашим детям пробиотическую прививку, если бы мы покатались по ним.
Фекальная трансплантация больному с нарушенной микрофлорой кишечника творит чудеса. А вдруг мы когда-нибудь сможем перенести здоровый микробиом внутреннего помещения в ослабевшую среду? Здоровая домашняя пыль из деревень Шварцвальда для берлинских квартир с окнами на двор — как-то так это могло бы звучать.
Уже сегодня есть идея организовывать в больницах «микробиомные помещения для отдыха», где прооперированные пациенты могли бы пополнить свое микробиомное сообщество.
Возможно, все это дело далекого будущего, но уже сегодня точно известно: мы должны уделять микрофлоре наших домов больше внимания и испытывать больше уважения, чем принято. Давайте не будем пытаться решить воображаемые проблемы с гигиеной взрывами атомных бомб.
Наверное, мало кто помнит Ханса-Дитриха Геншера. С 1972 по 1992 год он был министром иностранных дел Федеративной Республики Германия, постоянно носил желтый жилет, а также был признанным мастером дипломатии и сглаживания кризисных ситуаций. Быть геншеристом применительно к нашей ситуации означает хорошо выверять антибактериальные и пробиотические стратегии. Восстановим равновесие сил! Будем хорошими дипломатами! Это благотворно отразится на нашем здоровье.
Разумеется, дети хотят домашнего питомца, в идеале пони в саду или хомячка. На крайний случай сгодится крыса. Но где-то на свете живет мальчик, чьего питомца зовут Марго. Марго — губка для мытья посуды.
Мать, далекая от того, чтобы встревожиться этим фактом, рассказала о пристрастии своего сына к параллелепипеду из искусственного материала в интернете. Губка для мытья посуды достойна уважения как сложная экосистема, аргументировала она. «Для тех из нас, у кого нет домашних животных, губка для мытья посуды может играть роль маленькой собачки или кошки, по крайней мере в том, что касается количества микробов», — на полном серьезе написала женщина по имени Иоанна.
У Иоанны поехала крыша?
Я не знаком лично ни с ней, ни с ее сыном, однако этот эпизод меня заинтриговал. Потому что в истории с губкой для мытья посуды есть и частичка моей вины. Летом 2017 года мы с коллегами опубликовали одно исследование, где впервые рассказали об огромном количестве бактерий, обитающих в губках для мытья посуды. В одном кубическом сантиметре такой помощницы по кухне живут около 54 миллиардов бактерий.
Для сравнения: с момента возникновения Homo sapiens 200 тысяч лет назад и до нынешнего времени на Земле жило приблизительно 100 миллиардов человек. На двух кубических сантиметрах губки для посуды обитает больше бактерий, чем когда-либо ходило по Земле людей. Чтобы достичь той же плотности биомассы, пришлось бы уложить в Гранд-Каньон штабелями три триллиона человек.
Был ли мир готов к этому открытию? Допущенная при публикации статьи опечатка открыла нам глаза на то, как мало люди знают о микромире и о том, какие величины в нем считаются большими и маленькими. Вместо 5,4×10 в 10-й степени на кубический сантиметр у нас в губке жили 5,4×1010 бактерий на кубический сантиметр. То есть всего 5454 бактерии — с точки зрения микробиолога просто смешная цифра. Однако многие газеты и журналы опубликовали данные из статьи, так как были шокированы: 5454 микроба в кубическом сантиметре губки для мытья посуды!
Переполох вызвал еще один факт: плотность бактерий в губках для уборки сопоставима только с их плотностью в человеческом стуле.
Статью прочитала редактор «New York Times» и позвонила мне через несколько недель после публикации исследования. Нужно знать, что к теме чистоты губок в США относятся крайне серьезно и обсуждают ее почти с религиозным рвением.
Американцы заводят бесконечные блоги и YouTube-каналы, в которых выступают самопровозглашенными экспертами и объясняют, как лучше всего избавляться от микробов в губках для посуды.
Итак, редактор «New York Times» спросила меня, как определить, не пора ли уже выбросить губку в мусорное ведро. Я хотел выглядеть остроумным и сказал: «Когда она начнет бегать». Должно быть, я подумал о сцене в известном фильме ужасов «Полтергейст», где стейк волшебным образом передвигается по столешнице. У меня ушло много времени на то, чтобы растолковать ей, что это была шутка.
Маленькая заметка, опубликованная в «New York Times», призвана была занимательным образом ответить на интересный вопрос: почему губки воняют? Это объясняется присутствием в значительном количестве бактерии Moraxella osloensis, которая производит затхлый запах, исходящий в том числе и от постиранных вещей, хранящихся во влажных условиях.
Рис. 4. Губка для мытья посуды, Эльдорадо для микробов. В двух кубических сантиметрах одной такой губки микробов больше, чем когда-либо живших на Земле людей
Со смешанными чувствами веселья и недоверия я наблюдал за реакцией, вызванной сравнительно коротким сообщением. Смятенные читатели завалили автора публикации письмами.
Последовала еще одна статья, в которой положение дел было обрисовано понятнее. Но факт остается фактом: губка для мытья посуды — место сбора микробов. Гигиенисты в таком случае говорят о критической контрольной точке. С их экспертной точки зрения это те места в доме, за которыми надо следить, поскольку с ними связан риск для здоровья.
Я не хочу представить дело так, будто тема взволновала только американцев. В Европе тоже кое-где поднялась паника. Легко понять, почему тема вызвала такой живой интерес. В одной только в Германии 40 миллионов частных домашних хозяйств, и в каждом из них пованивает минимум одна губка, а чаще две или три. Всего в Европе приблизительно 220 миллионов частных домохозяйств. Что по скромной оценке дает нам 440 миллионов губок.
Одна такая губка, конечно, очень легкая и в сухом состоянии весит не больше десяти граммов. Но 440 миллионов губок — это уже сила.
Но почему микробы так любят эту кухонную принадлежность? Проведя тесты в нашей лаборатории, мы обнаружили 362 вида бактерий в 14 губках. Это намного больше, чем предполагалось до сих пор для губки, бывшей в употреблении. И в ней обитают почти столько же микробов, как во всем человеке (10 триллионов). Можно говорить о том, что такие губки, как Марго, обладают собственным микробиомом. Сплошное безумие.
Обычная губка, купленная в супермаркете, изготовлена из искусственного материала, например полиуретана. Простым глазом этого не увидишь, зато под микроскопом заметно хорошо: у этого материала очень много пор, которые создают во внутренностях губки огромную поверхность. Для микроорганизмов там много места для роста и размножения.
Есть и другие причины, объясняющие, почему кухонная губка для микробов — как пятизвездочный отель. Мы бы взбесились, если бы в нашем номере по потолку, стенам и полу текла вода. Но бактерии любят влажные места. Там сразу появляется много вкусностей и люксовый сервис: с каждой каплей йогурта и сока жареной курицы, которые смываются губкой, бактерии получают питательные вещества. Таким образом, с остатками курицы в номера въезжают наши давние знакомые, но отнюдь не друзья — кампилобактерии.
Вегетарианцы, по моему опыту, надеются, что отказ от мяса положительно скажется на колонизации их кухонных губок бактериями. Но это справедливо лишь отчасти. Конечно, вредные бактерии из мяса в губку не попадают, но другие преступники, с которыми мы уже познакомились, тут как тут.
Листерии, к примеру, обитают и на растительных продуктах. ЕНЕС встречается на овощах, фруктах и садовом салате. Помните: в эпидемии 2011 года были повинны ростки пажитника — продукт, который скорее можно найти у вегетарианца, чем у любителя бургеров и жареных колбасок.
Если поливать салат и овощи водой, загрязненной фекалиями, это может привести к очень плохим последствиям. И даже если сами салатные листья были вымыты хорошо, может случиться так, что губка, скучающая в раковине, войдет в соприкосновение с загрязненной водой. И это интересный замкнутый круг: таким образом фекальные бактерии из воды для полива попадают на салат, а затем на губку.
Кишечные бактерии, например Е. coli, постоянно выявляются при анализе губок для мытья посуды. Это объясняется тем, что они способны долгое время выживать вне приятной влажной теплоты кишечника.
Поскольку на кухне варят, жарят и запекают, там обычно теплее, чем в остальной квартире. Воздух, пусть и временно, нагревают и стиральные машины, и посудомоечные. Тепло вкупе с влагой образуют идеальные жизненные условия для бактерий. И мир бактерий множится и процветает в желтых, голубых и розовых искусственных губках, а мы даже не осознаем, каких врагов держим при себе. Потому что по губкам не видно, насколько они на самом деле грязные.
Я скажу вам горькую правду: если хотите подстраховаться, выбрасывайте губку в мусорку через неделю после использования. Я уже понял, что донести эту простую мысль до людей совсем не просто. Не моргнув глазом, они меняют автомобиль каждые три-пять лет или ежемесячно тратят приличную часть своего дохода на одежду, но на губках стараются сэкономить. И это касается не только моей швабской второй родины, но и всей западной цивилизации.
Здесь я определенно больше нужен как терапевт, чем как микробиолог. Известно: бессмысленно запрещать большому любителю шоколада съедать его заветную плитку в день. Но если немного изменить ритуал? Не лакомиться шоколадом в течение дня, а вознаградить себя вечером четырьмя дольками? Это был бы прогресс. Аналогично и здесь. Кто хочет непременно использовать губку, пока она не превратится в бесформенное грязное нечто, — пожалуйста, я не возражаю!
Может быть, и есть парочка идей о том, как обуздать эту армию микробов, множащуюся в губках для посуды. Проблема в том, что у кухонных губок и крыс есть нечто общее. Обе жизненные формы удивительно хорошо приспосабливаются. Говорят, что крысы переживут атомную войну. Я не зоолог, голову на отсечение не дам, но совершенно уверен в одном: популяция микробов в полностью заселенном губко-отеле тоже уцелеет после ядерного удара — по крайней мере, значительная ее часть, и это будет только начало проблем.
Есть способы очистить губку для посуды. И большая часть бактерий в ней погибнет. Но маленькая часть особо выносливых микробов переживет эту атаку почти наверняка. Что означает «маленькая» в данном случае? Если исходить из 10 триллионов жителей губки до очистки, останутся, наверное, около 10 миллионов. Это 0,0001 %.
Десять миллионов выживших — все еще прилично, и даже очень. Это почти в три раза больше, чем жителей в Берлине (3,5 миллиона). И нужно знать: выжившие бактерии — самые стойкие, которые не сдаются.
Наши исследования показали, что процесс очистки не затрагивает именно потенциально болезнетворные бактерии в губке. Все выглядит именно таким образом, что в результате частого очищения мы выращиваем маленькую, но резистентную армаду бактерий.
Микробиологам давно известны организмы-экстремофилы. Как показывает название, это микроорганизмы, способные жить и размножаться в экстремальных окружающих условиях: соленых озерах, закисленных водоемах, вулканах и ледяных пустынях. А теперь угадайте, в каком уголке земного шара происходят такие резкие изменения климата? Правильно, у нас дома!
Нигде больше нет таких экстремальных колебаний температуры, pH-значений и химических веществ. Например, в духовке готовится пицца при температуре +220 °C, а в нескольких метрах от нее в морозилке при температуре –20 °C лежит мороженое на десерт. В природе чрезвычайно редко бывает так, чтобы такие перепады температуры происходили в нескольких метрах друг от друга.
Такие экстремальные изменения окружающих условий на маленьком пространстве означают для микробов серьезный стресс. Некоторые погибают. А другие бактерии приспосабливаются. Поэтому даже самый эффективный метод очистки не избавит губку от всех микробов. Как минимум, не в условиях обычного домашнего хозяйства.
К счастью, в абсолютно новых губках бактерии не содержатся в количестве, достойном упоминания. Мы, по крайней мере, их не обнаружили. Но когда я выступал на одной передаче по телевидению, мне пришло в голову, как можно высушить микробов в губке для посуды.
В кёльнской студии собрались семьи, которым мы с журналистами позвонили случайным образом и попросили взять пробу с губок. Затем в лаборатории мы изучили эти губки на наличие бактерий. Участники были шокированы результатами.
Ведущий передачи предложил и свою губку для анализа. Как оказалось, его губка была самой чистой, оставив другие далеко позади.
Однако перед съемками программы он как раз вернулся из отпуска. Итак, он передал нам совершенно сухую губку, бактериальная культура которой уже долгое время не получала пищи, — очень тонкая форма уничтожения бактерий. Таким образом, в кухне можно пользоваться несколькими губками по очереди — некоторые на время выводить из обращения и ставить в «сухой док».
Люди постоянно просят меня одобрить их методы очищения губок. Я составил хит-парад самых распространенных действий (об этом еще скажу чуть ниже). Но как я уже упоминал, ни одним из методов нельзя уничтожить всех микробов в губке. Это ставит перед нами насущный вопрос: насколько это вообще опасно?
Ответ будет несколько неудовлетворительным: «Это зависит от…» Если вы беременны или ваша иммунная система ослаблена, например, из-за болезни или по возрасту, опасная бактерия из губки может довести вас до больницы и даже угрожать вашей жизни при определенных обстоятельствах.
«Если», «может», «при обстоятельствах» — да, вы целиком и полностью правы! Вы можете всю жизнь хлопотать на кухне, протирая тряпочки до состояния ветоши, и с вами ничего не случится. Что еще лучше: это полезно для вашей иммунной системы. С так называемой гигиенической гипотезой мы уже ознакомились. Грубо говоря, наши ученые разошлись во мнении, и противостояние ведется уже несколько десятилетий.
Итак, одна фракция ученых постоянно указывает на опасность, исходящую от микробов, и превозносит достижения современной химической промышленности. Другая фракция выражает сомнения в том, действительно ли нам стоит драить квартиры до полной стерильности. Эти эксперты полагают, что идеальное бактериологическое состояние было достигнуто, когда дети еще валялись в грязи и играли со свиньями и овцами на крестьянском дворе. От этих времен нам достались народные мудрости, например: «Грязь очищает желудок» или «Быстро поднятое с пола не считается упавшим».
Эмпирические исследования быстро лишают эти поговорки очарования. Однако тезис о том, что взаимодействие с многообразием микробных культур в детстве защищает от аллергии во взрослом возрасте, не так легко разоблачить. Давайте вернемся к Марго, нашему прямоугольному домашнему питомцу. Со строго научной точки зрения это существо (даже имеющее собственный микробиом) может занять место, которое ранее занимали домашние животные. Преимущества неоспоримы: этому маленькому другу не нужны ни дорогостоящий корм, ни наполнитель, он не рвется постоянно на улицу и не переворачивает в доме все вверх дном. А когда его жизнь подходит к концу, карману владельца не угрожают огромные расходы на лечение в ветеринарной клинике.
После того как результаты нашего исследования были перепечатаны во многих СМИ, со мной связался один словоохотливый канадец. Сначала он был разгневан. Он обвинял меня в том, что я убил его бизнес-идею. Как так?
Оказывается, он планировал завоевать американский рынок канадскими губками для мытья посуды. Причем из искусственного материала. Надо знать, что в Америке больше распространены губки из целлюлозы. Этот легко портящийся натуральный продукт используется вместе с агрессивной химией (отбеливателями). Разумеется, в губках из целлюлозы не меньше микробов, чем в привычных нам. Однако предприниматель был убежден, что его товар будет меньше подвержен загрязнению. И даже чистить его не придется.
К сожалению, наше исследование с губками из искусственного материала показало обратное. Я даже посочувствовал ему. Но я еще раз оценил, что делает бизнесмена бизнесменом: горячая безусловная вера в свой продукт!
По одному из специальных фиксируемых показателей внимания средств массовой информации наше исследование губок заняло 52-е место среди самых освещаемых исследований 2017 года — перед работами о динозаврах, новыми видами лечения рака или фактом, что шопинг делает человека счастливее. Сто семьдесят девять новостных порталов опубликовали статьи об исследовании.
Применительно к миру кино можно сказать, что мы были низкобюджетным фильмом, который неожиданно стал блокбастером. Затраты на исследование составили около 5000 евро. Для современной науки это ничтожно мало. Однако это не спасло нас от гневных писем, где нас упрекали в том, что мы пускаем деньги налогоплательщиков на ветер.
Это исследование показало мне, что ученым тоже иногда стоит доверять своей интуиции. Наше положение перед исследованием не было особенно обнадеживающим. Осенью 2016 года в Ульме, на ежегодном заседании Немецкого общества гигиены и микробиологии (DGHM) мы выступили со стендовым докладом о предстоящем исследовании, и оно никого не заинтересовало. Реакция была такой: классная технология, но почему именно губки для мытья посуды?
1. Стиральная машина (60 °C с универсальным моющим средством).
2. Пароварка (соответствует автоклаву).
3. Посудомоечная машина (интенсивная программа).
4. Микроволновая печь (положить мокрую губку с небольшим количеством жидкого мыла).
5. Вымачивание в хлорке.
6. Кипячение в кастрюле.
7. Вымачивание в уксусной или другой кислоте.
8. Промывание теплой мыльной водой и просушивание.
9. Замораживание.
10. Вымачивание в пробиотическом чистящем растворе с молочнокислыми бактериями.
Он родился в кафешках молодой федеративной республики в 1950-х годах. От эмбриональной фазы до рождения этого акселерата проходит всего 20 минут. Готовый зверь выглядит очень мило, но когда впиваешься в него зубами, то понимаешь, что пища это простая и грубая.
Угроза исходит не от его игл, которые делаются на выбор из свежего лука или соленой соломки, и не от мордочки из фарша. Этого мирного на вид товарища делает опасным его кажущаяся безобидность и аппетитный вид.
Кто пускает ежа из метта в свой желудок, играет с собственным здоровьем. Эта закуска из фарша — яркий пример тому, как бездумно мы иногда обходимся с продуктами.
В феврале 2016 года Федеральный институт оценки рисков (BfR) сообщил, что «от 40 до 50 % домашних свиней немецкого поголовья и от 2 до 68 % убитых диких свиней в Германии либо были заражены вирусом гепатита Е, либо являются его носителями».
Удивительно, но никаких симптомов у животных не наблюдается. А у человека заражение этим вирусом может вызвать воспаление печени.
Сырое рубленое мясо — значимый источник заражения сальмонеллой. Чтобы заболеть, достаточно от 10 тысяч до миллиона этих бактерий. Кажется, что много, но маленькие бестии быстро достигают этого количества за счет деления. Дети, пожилые, люди с ослабленным иммунитетом и беременные страдают прежде остальных. Инфекция заявляет о себе болью в животе, температурой, поносом, тошнотой и рвотой. Почему именно сырой говяжий и свиной фарш является очагом размножения опасных микробов? Это не имеет ничего общего с любовью микроорганизмов к этому сорту мяса.
Фарш — это измельченные мышцы. Как чистый белок с легко усваиваемым железом это настоящее праздничное блюдо и для людей, и для микробов. При измельчении поверхность мяса сильно увеличивается — и для бактерий оно уже подготовлено. Если не хранить фарш при температуре +2…+4 °C, патогенные микроорганизмы могут сильно вырасти в количестве.
Нельзя забывать: уже при покупке мяса мы имеем дело в принципе с разлагающимся продуктом. При разделке и последующей переработке миллионы микробов попадают на стерильную в естественном состоянии мышечную ткань. Если охлаждение недостаточное, такие бактерии, как сальмонеллы, удваивают свою численность каждые 20 минут. Из одной-единственной сальмонеллы в течение шести часов получаются 262 144 сородичей. Микроб редко приходит один!
При быстрой обжарке или сильном просаливании опасность не исчезает. Помогает только обжарка фарша в течение как минимум двух минут при внутренней температуре фарша +70 °C. Даже если де факто это означает смерть ежа из метта.
Сырое мясо всегда содержит микробы, причем не так важно, приобретен ли товар в супермаркете или у мясника. Мясо в мясных магазинах часто кажется более свежим. Однако там пропущенное через мясорубку мясо не охлаждается, а выкладывается на витрину. Эксперты полагают, что фарш может считаться свежим один день и рекомендуют нести его домой в сумке-холодильнике.
В супермаркетах фарш, как правило, охлаждается. Кроме того, он продается в герметичной упаковке, в защитной атмосфере углекислого газа или азота, замедляющих размножение микробов. Проверка качества товара, проведенная в 2015 году в Германии, обнаружила потенциально опасных возбудителей в 11 продуктах из 21.
Биопродукты были меньше загрязнены микробами, чем стандартные варианты. Означает ли это, что биомясо автоматически можно считать фаворитом? Необязательно. Потому что экологичные свиные рульки и экологичный фарш перерабатываются на тех же бойнях, что и мясо, произведенное традиционным способом. Поэтому опасность переноса микробов всегда существует.
Имеет смысл заменить ежика из метта не менее забавным, но менее опасным с гигиенической точки зрения товарищем, — ежом из сыра.
В майском номере одного австралийского журнала для мужчин появилась статья: «Почему она будет благодарна тебе за секс на кухонном столе». В ней шла речь о том, как устоявшиеся привычки убивают страсть между партнерами. Меня, разумеется, снова не спросили. Потому что с позиций микробиологии советовать кухню в качестве места для любовных утех можно лишь относительно. Нигде в квартире больше не ошивается столько вредных микробов, как на кухне.
Если бы микробов было видно невооруженным глазом, мы, наверное, с криками сбежали бы из кухни и захотели жить на унитазе.
Среди экспертов кухня считается самым уязвимым с точки зрения гигиены местом в доме. Во многих домашних хозяйствах кухня — центр семейной жизни. Здесь патогены атакуют нас на земле, в воде и в воздухе.
Так что опасно елозить голыми частями тела по столешнице, где днем резали сырое куриное мясо или копченого лосося, особенно если ее протерли небрежно. Микробы способны жить на такой поверхности несколько часов.
Как мы уже слышали, триллионы микробов колонизируют наше тело с преимущественно мирными намерениями. Инфекция, напротив, означает, что микроорганизм вторгся в наше тело и оно защищается от него. Иногда мы такую инфекцию вовсе не замечаем, а временами наш организм реагирует рвотой, поносом и температурой.
Как правило, симптомы бесследно исчезают через несколько дней, и поскольку считаются неопасными, многие не идут с пищевым отравлением к врачу. Вот почему некоторые случаи заражения кухонными микробами остаются нераспознанными.
Инфекция может ударить сильнее по детям, беременным, старикам и здоровым людям, чья иммунная система временно ослаблена. Не исключен смертельный исход.
Основной источник опасности — продукты питания животного и растительного происхождения, с которыми мы имеем дело на кухне. По оценке Федерального института оценки рисков (BfR), в Германии ежегодно регистрируется 100 тысяч случаев болезни, предположительно вызванной продуктами питания. А скрытые цифры, вероятно, в десять раз выше.
Чтобы заразиться сальмонеллой, достаточно от 10 тысяч до миллиона бактерий. Плохо то, что микробы способны очень быстро размножаться. Одна-единственная сальмонелла в яичнице в восемь утра достигает вышеназванного критического значения уже к обеду.
Опасную инфекцию можно также подхватить так называемым фекально-оральным путем. Это означает, что, например, на продуктах, принесенных нами домой из супермаркета, остались крошечные остатки фекалий. Не могу не упомянуть, что заражение опасными микробами возможно и в случае, когда товары куплены в биомагазинах. Например, растения могли случайно полить водой, загрязненной фекалиями. Мясо часто заражается при разделке.
Когда мы отделяем листья еще не помытого салата, на наши руки может попасть кишечная палочка. Так создается довольно критическая ситуация: если случайно провести рукой по губам, непрошеный фекальный микроб может проникнуть в организм.
Достаточно часто встречается перекрестная контаминация: относительно чистый продукт заражается из-за неправильного использования кухонных принадлежностей.
Никогда не режьте картофель и морковь тем же ножом, которым вы только что разделывали сырую курицу — по крайней мере, сначала тщательно не помыв его. Если вы думаете, что нет столь небрежных людей, то ошибаетесь. Даже по телевизору нам показывают плохой пример.
Федеральный институт оценки рисков решил поразвлечься и изучил стандарты гигиены в ста кулинарных передачах. Результаты были убийственные. Каждые 50 секунд, по результатам исследования BfR, в телевизионных кулинарных программах совершается одна гигиеническая ошибка. Чаще всего вытирают грязные руки о посудное полотенце или используют для всех продуктов одну разделочную доску, не промывая ее.
Факт остается фактом: после таких ошибок человеку угрожает желудочно-кишечная инфекция. А с медицинской точки зрения мы не «жертвы» микроба, а его «хозяева».
Американский микробиолог Джонатан Айзен опубликовал в декабре 2014 года очень толковый доклад на тему еды и микробов. Особенно мне понравилось первое предложение: «Микробам в нашем стуле уделяется гораздо больше внимания, чем микробам в нашей еде». Правильно и метко.
Айзен указал, что в среднем население ежедневно потребляет от миллиона до миллиарда микробов. Например, тот, кто хочет питаться по рекомендациям Министерства сельского хозяйства США, должен употреблять много свежих и сырых продуктов, молока и молочных продуктов, цельнозерновых продуктов и постного мяса. Это питание также богато бактериями и грибами. Сказанное относится и к салатам из сырых овощей, предварительно нарезанных и упакованных.
Значит ли это, что мы должны обходить упомянутые продукты за километр? Конечно нет! Только значение этих безбилетных пассажиров на продуктах для нашего здоровья пока не до конца ясно. Но даже если бы мы и хотели, еда без микробов — это неосуществимо. Предположительно, наш микробиом в кишечнике извлекает пользу из многих микробов, которые попадают в организм с пищей.
С теми паршивцами, от которых нам совершенно никакой пользы, мы уже немного познакомились. Плохая новость такова: сальмонелла, кампилобактерии, листерии и кишечная палочка шляются везде, где мы готовим курицу и красную рыбу, сырой фарш, сыр из непастеризованного молока и салат из сырых овощей. Хорошая новость: мы можем справиться с этой веселой компанией, и для этого нам не понадобятся ни дезинфекционные средства, ни специальное антибактериальное мыло.
Обычного мыла или качественного средства для мытья посуды вполне достаточно. Они обладают антибактериальным действием, смывая микробов с посуды и разрушая их клеточные мембраны, состоящие из жиров.
Как насчет народной мудрости, что быстро поднятое упавшим не считается? Правда ли продукт не успевает загрязниться микробами за пять секунд? Ответ будет и да и нет, причем с перевесом в сторону нет. Микробы на продукт попадают. И время тоже играет свою роль. Согласно исследованию, проведенному американскими коллегами, больше всего микробов «прилипает» к арбузам, а меньше всего — к мармеладным мишкам.
Одно из больших заблуждений о гигиене в домашнем хозяйстве заключается в предположении, будто в холодильнике все бактерии погибают. При рекомендуемой температуре эксплуатации от +4 до +7 °C размножение большинства микробов всего лишь замедляется. А листериям холод вообще нипочем. На нарезанном салате эти вредные существа размножаются и процветают.
Остатки еды в холодильнике — Эльдорадо для всех разновидностей микробов. Конденсат также невероятно способствует размножению микроорганизмов. Дверцу открыли, положили масло, дверцу закрыли. Дверцу открыли, достали сыр, дверцу закрыли. После завтрака эти действия могут повторяться более десяти раз. Холодный воздух встречается с теплым воздухом, и неудивительно, что в холодильнике образуются влажные разводы, которые с точки зрения микроба так же велики, как для нас океан.
Можете считать нас маньяками, но у нас дома вошло в привычку сначала собирать после еды все продукты, нуждающиеся в охлаждении, рядом с холодильником. Так что у нас дверца холодильника открывается и закрывается один раз.
Излюбленное место микробов в холодильнике — резиновые прокладки на дверце. Но если их регулярно протирать губкой с обычным моющим средством «все-в-одном», количество микробов в холодильнике значительно снижается. Не нужно никакого антибактериального сверхоружия.
И еще один совет: чем теплее, тем вольготнее чувствуют себя бактерии. Примите во внимание: переполненный холодильник снижает охлаждающую мощность и срок его эксплуатации сокращается.
В Германии уже много лет бушует дискуссия: какие разделочные доски лучше — деревянные или пластиковые?
Я знаю, она будет продолжаться еще многие десятилетия, даже если я сейчас ответственно заявлю: с точки зрения гигиениста совершенно фиолетово, из какого материала изготовлена доска.
И у тех и у других есть свои преимущества и недостатки. Деревянную доску нельзя мыть в посудомоечной машине, потому что дерево быстро придет в негодность. Преимущество у пластиковой доски.
Однако в дереве есть естественные антибактериальные вещества, которые могут задерживать размножение микробов. Преимущество у деревянной доски.
Царапины и углубления неизбежны для обоих видов досок — даже при искусном владении кухонным ножом. Для микробов эти углубления — настоящие кратеры, в которых они охотно селятся; снабжение продовольствием обеспечено.
Однако в деревянных досках эти царапины при мытье набухают и могут закрываться, чего не скажешь о пластиковых досках. Преимущество у деревянной доски.
Уверен, найдется еще много доводов за и против каждого варианта. Как микробиолог, я не могу дать четкой рекомендации. Но в любом случае лучше иметь отдельные доски для мяса и для овощей. Особенно важно: после каждого использования доски нужно как следует мыть горячей водой с моющим средством.
Нет, «coffee to go» не означает, что в нашем любимом напитке кишит столько микробов, что он может встать и пойти сам собой.
Исследование, проведенное моим коллегой Дирком Бокмюлем в 2017 году, показало, что почти в половине изученных им профессиональных и в четверти домашних кофемашин такое многообразие бактерий, что это внушает тревогу. Особенно распространены бациллы, псевдомонады и стафилококки. На совести последних, например, воспаления легких и заражения крови. Инфекции Pseudomas aeruginosa также следует опасаться, так как она может привести к повреждению сердечного клапана. Поскольку с точки зрения количества микробов немного, здоровым людям и здесь ничего не угрожает.
Если не хотите рисковать, регулярно чистите емкость для воды и для отходов, и особенно шланг, по которому течет молоко для приготовления латте макиато. Поможет также приготовление кофе при температуре +70 °C.
Полезно напоминать себе время от времени, для чего была придумана посудомойка, — для мытья посуды. Удаление микробов, дезинфекция чашек и тарелок не входит в ее функции.
Применение сильной химии убивает многих вредных микробов. Однако микробиологи все чаще находят в машинах экзотический грибок: Exophiala dermatitidis, более известный как черные дрожжи. Этот возбудитель вызывает кожные болезни, но может атаковать и нервную систему человека.
Вызывает беспокойство то, что Exophiala dermatitidis, по данным медиков, способен наносить вред и людям со здоровой иммунной системой.
Дрожжевой грибок очень стойкий и способен пережить даже щелочную ванну при полоскании. Его положение облегчается тем, что многие пользователи включают экономичный режим +20…+40 °C (вместо доступных +70…+75 °C).
Большинство микробов и грибков обитают на резиновых уплотнителях посудомоечной машины. В недавнем исследовании ученые из Чехии и Дании обнаружили на уплотнителях 24 посудомоечных машин 150 различных видов бактерий и 104 вида грибов — среди них были и вредоносные. Грибы и бактерии поддерживают удивительно дружелюбные отношения. Вместе они растут гораздо быстрее, чем по отдельности.
Я уже упоминал о царящем на немецких кухнях споре о преимуществах деревянных и пластиковых досок. Сторонники посудомоечных машин и ручного мытья посуды ведут такую же непримиримую борьбу.
Херберт Зиннер — химик, умерший в 1988 году, занимался этими вопросами для химико-промышленной компании Henkel несколько десятилетий назад. Он разработал волшебную формулу чистоты, которой пользуются и по сей день, — круг Зиннера. Эффективность процесса очистки зависит от четырех факторов: механики, температуры, химии и времени. Если один из факторов сокращается, он должен быть компенсирован другим.
Рис. 5. Круг Зиннера — эффективность процесса очистки определяется четырьмя факторами. Если один из них уменьшается, он должен быть компенсирован остальными. Например, если сокращается время, должна быть усилена механика, повышена температура или использовано больше химических средств
В сравнении с ручным мытьем посуды у посудомоечной машины есть три преимущества: время, температура и химия. Мы не держим руки в чересчур горячей или щелочной воде и не жертвуем два часа нашего драгоценного времени на мытье и ополаскивание.
Однако у ручного мытья посуды есть один значимый компенсирующий фактор: механика. Мы намного старательнее и прицельнее драим тарелки и сковородки, чем машина. Она так не умеет.
Мнение микробиологов: оба метода хороши. Чем больше семья, тем комфортнее жить с посудомоечной машиной. В одном шведском исследовании, опубликованном в 2015 году, было показано, что дети в семьях, где посуду моют только руками, реже страдают от аллергии. Возможно, это потому, что на тарелках остается какое-то количество микробов?
Порядка одного миллиарда человек на Земле не имеет постоянного доступа к чистой питьевой воде. Около 3,5 миллиона людей умирают ежегодно из-за плохого водоснабжения. Эти цифры показывают, что наличие чистой питьевой воды — ценность. Мы в Германии обладаем этой ценностью, защищающей нас от многих инфекционных заболеваний. Водопроводная вода — продукт, в нашей стране находящийся под самым жестким контролем.
По оценке Института информации Штифтунг Варентест, в нашей питьевой воде содержится даже больше минеральных веществ, чем в хваленой (и ощутимо более дорогой) минеральной воде. И бактерий в бутылках больше. Тем не менее стерильной питьевую воду назвать нельзя. Она может содержать до 100 микробов на миллилитр, разумеется, патогенных среди них нет.
Как правило, водопроводные станции поставляют в дома продукт, который не только отвечает самым высоким требованиям качества, но и сравнительно дешев. Но то, что вытекает из нашего крана, — это уже другая история. Здесь играет роль состояние водопроводных труб.
В трубах обитает немыслимое количество бактерий. Во влажной среде различные виды микробов образуют сообщество живых существ — биопленку, от которой крайне сложно избавиться.
Слава богу, мы не обладаем способностью видеть бактерии невооруженным глазом. Иначе мы могли бы перепутать мойку с унитазом.
Около 100 тысяч микробов кишат на одном квадратном сантиметре этого популярного в квартире места. Таким образом, раковина занимает второе место в хит-параде самых загрязненных микробами мест в доме — сразу за губкой для мытья посуды. Причина простая: все, что кажется на кухне ненужным мусором, рано или поздно попадает в мойку. А убирают ее менее тщательно и менее агрессивными химическими средствами, чем унитаз.
Иллюзия того, что нежелательные микроорганизмы смываются в сток навсегда, способствует определенной беззаботности. Некоторые микроорганизмы уходят в подполье: они собираются в толстую биопленку, сразу под стоком. Остаются ли они там? Не обязательно.
Исследования показывают, что эти биопленки медленно, но неуклонно растут наверх от сифона к сетке-фильтру. Оттуда их подбрасывает наверх каплями, когда включен кран. Добро пожаловать обратно, дорогие друзья!
1. Избегайте перекрестного заражения при работе с сырыми продуктами.
2. Мойте руки перед приготовлением пищи и после него.
3. Как следует мойте все кухонные принадлежности, тряпки и губки, регулярно их заменяйте.
4. Храните в холодильнике все скоропортящиеся продукты.
5. Мясо прогревайте минимум две минуты при температуре 70 °C.
6. Регулярно мойте посудомоечную машину (уплотнители!), время от времени включайте высокотемпературный режим, чистую машину оставляйте открытой, не вдыхайте пары при ее открытии.
7. Регулярно мойте холодильник (уплотнители!), не перегружайте его, избегайте образования конденсата.
8. Специальные антибактериальные средства не нужны.
9. Регулярно чистите мойку, включая решетку стока.
10. Будьте осторожны, если причисляете себя к молодым, пожилым, беременным или обладающим ослабленным иммунитетом.
В конце концов, туалет — это просто возможность посидеть. Не очень комфортная возможность, но почему-то любимая многими людьми.
По результатам одного британского исследования, жители Великобритании проводят в этом укромном местечке до трех часов в неделю. Причем на удовлетворение естественных надобностей у опрошенных уходило 90 минут из этого времени. Я вполне уверен, что так же обстоит дело и в других западных странах.
Три часа на унитазе — это достойно внимания. Должно быть, кабинет задумчивости обладает особой притягательной силой.
«Когда мужчины хотят отдохнуть, они идут в туалет. Женщины идут в ванную. Почему не наоборот?» — спросила Таня Рест, редактор газеты «Süddeutsche Zeitung» в июле 2017 года, в одной из своих замечательных статей.
И она прекрасно описала, что делает туалет таким привлекательным местом: «Это возможность не только оставить за дверью любимых маленьких чумных бацилл, но и некоторое время не видеть большую любимую бациллу — своего партнера». Очень интересный взгляд на нашу тему…
Большинство из нас ведут борьбу с микробами в туалете с редкой самоотверженностью. Нигде больше в квартире не применяется столько химических средств. Типичный ядовитый коктейль в средстве для очистки унитазов напоминает биологическое оружие: основное вещество подобных средств составляют, например, муравьиная или соляная кислота, которые удаляют известковый налет, мочевой камень и убивают микробов.
Чтобы очиститель надолго оставался на поверхностях унитаза и давал сильную пену, смывающую загрязнения, в него добавляются вещества, повышающие вязкость, и поверхностно-активные вещества. Цвет продукта должен создавать у потребителя оптическое ощущение эффективности. Ароматизаторы перебивают вонь этой огромной химической фабрики и типичный туалетный запах.
Эта антибактериальная защита имеет эффект. Сложно поверить, но ни в одном месте квартиры не живет так мало микроорганизмов, как в туалете. По сравнению с критическими точками на кухне туалетное сиденье сверкает чистотой, как серебряный поднос.
Всего-то 100 микробов на квадратный сантиметр туалетного сиденья обнаружили ученые в одном американском исследовании; с точки зрения микробиологии — до смешного низкая цифра. Для сравнения: на человеческой коже, например в подмышечных впадинах, обитают около миллиона бактерий на квадратный сантиметр.
И тем не менее мысль о том, чтобы воспользоваться чужим стульчаком, вызывает у многих отвращение. Отвращение перед туалетом у нас врожденное и имеет смысл с эволюционной точки зрения: оно защищает нас от потенциальных инфекций. Исследования показали, что женщины, как носительницы новой и драгоценной жизни, испытывают больше отвращения при посещении чужого туалета, чем мужчины.
Что же это за вещество такое, которое выводит нас из себя? Ведь это стопроцентный натуральный биопродукт.
В среднем каждый поход «по-большому» делает человека легче на 100 граммов. Микробы в человеческом стуле просто кишмя кишат. В одном грамме содержится от 10 до 100 миллиардов микроорганизмов. Из-за таких высоких цифр стул определенно представляет опасность для здоровья.
Гигиенистов особенно беспокоит фекально-оральный путь, которым заражается питьевая вода, что может иметь катастрофические последствия для населения. То, насколько мы зависим от чистой питьевой воды, можно увидеть на примере тех стран, где инфраструктура была разрушена в результате войны или землетрясения. Всего одна-две недели — и начинается холера. Эта мать всех поносов иссушает свои жертвы.
Больной теряет до 20 литров воды в день. Как правило, достаточно капельницы для восполнения баланса жидкости и электролитов, чтобы поставить пациента на ноги. Если необходимое лечение отсутствует, больной может умереть через несколько часов или дней из-за недостаточности кровообращения. Многие другие возбудители желудочно-кишечных инфекций, например, кишечная палочка или норовирус также переносятся через фекалии.
Как видим, у нашего отвращения перед фекалиями есть реальное основание, и я настоятельно рекомендую осторожно обходиться с этим натурпродуктом.
Один лишь скверный запах экскрементов уже воспринимается нашим мозгом как сигнал об опасности. Но почему стул вообще воняет?
Плохой запах выделений напоминает о враждебных для жизни (с точки зрения человека) условиях, царящих в нашем толстом кишечнике. Именно в таких условиях возник на Земле первичный микроб LUCA почти 4 миллиарда лет назад.
В этой части пищеварительного тракта нет свободного кислорода. Такое состояние микробиологи называют анаэробным. Проходящие там процессы обмена веществ — брожение и анаэробное дыхание. Если, например, расщепляются протеины, возникают химические продукты разложения с сильным запахом — сероводород, индол и скатол. Чем больше протеинов мы употребили в пищу, тем сильнее пахнут наши выделения.
Влияние мясных продуктов на обонятельное воздействие экскрементов хорошо можно наблюдать у младенцев. Как только они начинают получать твердую пищу, и прежде всего мясо, подгузник начинает пахнуть совершенно иначе.
Меня часто спрашивают, как поступить, когда грозит неминуемое: необходимо воспользоваться чужим туалетом. Мой первый совет: не паникуйте! Я не шучу. У чувствительных людей начинается спазм кишечника в таких ситуациях. Тогда вы с большой долей вероятности не подхватите отвратительный микроб в туалете, зато напряжете желудок и спровоцируете геморрой.
Современные общественные туалеты устроены так, что вы можете обойтись практически без прикосновений. Тем, кто на это способен, могу рекомендовать присаживаться на корточки в сомнительных местах. Обкладывать же стульчак туалетной бумагой — довольно бессмысленное действие.
Уже в процессе складывания бумаги вы можете испачкать руки о стульчак, а как раз на руках-то микробы и нежелательны. Из-за близости ко рту они там гораздо опаснее, чем на попе или на бедре.
Кроме того, подобным образом опасных микробов не удержишь. Прежде всего потому, что бумага становится влажной, если долго сидеть. Этот способ внушает ложное чувство безопасности и ведет к беззаботной мысли: «Я прикрыл стульчак туалетной бумагой, поэтому руки мыть не надо…»
Сложно поверить, но такая простая вещь, как мытье рук, может эффективно прервать передачу желудочно-кишечных и других, еще более плохих, инфекций. Сейчас вошло в моду дезинфицировать руки, однако этого недостаточно.
Если бы все мыли руки, то дверные ручки и водопроводные краны не были бы загрязнены микробами. Но этого как раз и не хватает. Ученые из Гейдельберга установили в исследовании 2017 года, что 11 % мужчин и 3 % женщин не моют руки после посещения туалета.
Что вызывает большее беспокойство: по данным опроса, 18 % женщин и 49 % мужчин не используют мыло при мытье рук. А ведь тщательное мыть руки — очень важно. Нельзя забывать и о промежутках между пальцами. Это займет-то всего 20–30 секунд.
Но даже если вы тщательно мыли и терли руки, а потом взялись за ручку двери после носителя норовируса — все было впустую. Именно по этой причине не стоит считать себя больным истериком, если вы закрываете кран одноразовой салфеткой и ею же открываете дверь. Еще можно попытаться нажать рукоятку локтем — это неудобно, но эффективно. Конечно, можно просто подождать, пока дверь откроет кто-то другой.
При всем обоснованном страхе перед экскрементами туалет — образцовый пример функционального дизайна. Здесь нас деликатно избавляют от забот о микробах. По зеркально гладкому фаянсу унитаза быстро струится вода, так что известь, экскременты и грязь не могут осесть на поверхности. Если есть сомнения, всегда можно воспользоваться ершиком.
Поэтому туалет, как жизненное пространство, для микроорганизмов место негостеприимное. Малое количество микробов объясняется не только применением ядовитой химии. Например, туалетное сиденье — это быстро сохнущая, гладкая среда, на которой микробы не могут существовать.
По сравнению с другими помещениями в туалете относительно прохладно. Водопроводная вода в среднем имеет температуру +15 °C. И питательных вещество мало — кто ест в туалете? Конечно, есть люди, смывающие остатки еды в туалет. Но если говорить об опасности, исходящей от бактерий, то у нас мало причин для беспокойства. Пищевые остатки быстро смываются в трубу. Хотя этот сомнительный способ утилизации отходов может привлечь крыс.
И в водопроводных трубах, куда мы сливаем фекалии, для микроорганизмов нет ничего съедобного. Масса фекальных бактерий — это так называемые облигатные анаэробы; они чувствуют себя превосходно в толстой кишке, где нет кислорода, а на воздухе быстро погибают.
Через несколько часов на смену фекальным бактериям в унитазе приходит стабильная микрофлора кожи, для которой сухая и богатая кислородом среда подходит лучше. Это установили молекулярные биологи из США на примере общественных туалетов.
Исключение составляет Е. coli. Эта крайне резистентная кишечная палочка обладает примечательной способностью жить и за счет кислородного дыхания, и за счет брожения. В толстом кишечнике Е. coli играет скромную подчиненную роль. Но вот ужас — она покидает это место. Если она попадет в неправильное место, то может вызвать инфекции мочевых путей, воспаления легких, заражения крови и другие инфекционные заболевания.
Способность долгое время выживать вне кишечника подарила ей особую честь: в анализе питьевой воды она используется как показатель фекальных загрязнений.
Однако и в таком безотрадном для микробов месте, как унитаз, есть возможности ретироваться и собраться силами.
Под ободком унитаза находится критическая зона, которую требуется очищать с особой тщательностью. В этой слепой зоне часто скапливаются известковые отложения и мочевой камень, а кроме того, поверхность там более грубая, а значит, площадь ее больше. На ней микробы могут держаться хорошо.
Например, при поносе частички фекалий легко попадают под ободок. Так возникает потенциальное место для размножения сальмонелл, которые могут жить там до четырех недель. В интернете полно сомнительных предложений якобы волшебных средств, которыми эту зону можно эффективно обработать. К ним относятся, к примеру, кока-кола или паста на основе стирального порошка. Люди включают воображение на полную катушку, предлагая безумные варианты. Но для очистки унитаза они не годятся. Искать чудо-оружие тоже не нужно. Имеющиеся в продаже чистящие средства вполне эффективны.
Еще одна хорошая новость: под ободком унитаза ютятся в основном безвредные водные бактерии. Болезнетворные фекальные бактерии среди них встречаются редко. Современные унитазы производятся вообще без ободков. При выборе сантехники для нашего нового дома жена настояла на «старомодном» варианте. Так грязь не видно и ее проще контролировать, решила она.
В бытность мою микробиологом в лаборатории разработки Henkel мы с коллегами в 2010 году впервые исследовали биопленку под ободком унитаза молекулярно-биологическими методами. В результате получили генетические «отпечатки пальцев» того сообщества бактерий, что обитает в этом малодоступном уголке унитаза.
Образцы были предоставлены коллегами, которые отскребли от своих домашних унитазов немного известкового налета с мочевым камнем. Предоставленные пробы были черного, серого, оранжевого и зеленого цвета.
Было сделано два открытия, одно удивительнее другого. Во-первых, противных кишечных бактерий в пробах не нашлось. Во-вторых, оказалось, что микрофлора унитаза так же уникальна, как микрофлора его пользователя. На это указывает состав биопленки под ободком унитаза. Состояние туалета, качество воды, частота уборки и, конечно, наш человеческий микробиом ставят на наш унитаз уникальный микробный штамп.
Как-то я давал интервью для одной газеты и меня спросили, возможно ли забеременеть в туалете? Простой ответ: да! Разумеется, если заняться в туалете сексом.
Заражение венерическими болезнями тоже за гранью вероятного. Дело в том, что возбудители венерических болезней настолько чувствительны, что вне человеческого организма сразу погибают или инактивируются. Это касается и ВИЧ.
Однако туалет таит в себе странную опасность, которая совершенно недооценивается. Например, вы можете вдохнуть норовирус, просто спустив воду. Исследования показали, что при смывании бактерии рассеиваются по помещению в виде биоаэрозоля, особенно при жидком стуле или рвоте. Эти брызги из унитаза могут распространиться по всему помещению. Проводя анализ в совмещенном санузле, ученые обнаружили фекальные бактерии даже на стоящих неподалеку зубных щетках!
Эта информация должна заинтересовать тех, кто садится на унитаз для мочеиспускания, а затем распыляет свою мочу по всему помещению, не закрывая крышку перед тем, как смыть воду в унитаз.
Обязательно садиться и стараться, чтобы не было брызг! Это вопрос не феминизма, а гигиены.
Туалетная бумага должна висеть рядом, чтобы за ней не надо было тянуться — так больше вероятности не запачкать руки.
Девочек сегодня с детского сада учат подмываться спереди назад, чтобы кишечные бактерии не попали в мочевые пути.
При спускании воды крышка обязательно должна быть закрыта, чтобы брызги с бактериями не разлетались по помещению.
Для очистки унитаза обязательно нужно использовать ершик, желательно такой, который чистит и под ободком унитаза.
Не спешить и тщательно вымыть руки с мылом.
Тканевые полотенца для вытирания рук нужно использовать кратковременно и стирать при температуре +60 °C с порошком. То же касается тряпок для уборки, которые надо стирать отдельно. Использовать средства для дезинфекции необязательно.
Целесообразно подбирать разные по цвету тряпки и губки для протирки раковины, кранов, выключателей и туалета.
И еще один совет для таких же рассеянных и занятых, как я: не забывайте вынимать смартфон из заднего кармана перед походом в туалет. У меня он однажды упал в унитаз.
Журнал «Time» — не какой-нибудь бульварный листок. Поэтому заметка, появившаяся в нем в августе 2017 года, вызвала тревогу: «Твой смартфон в десять раз грязнее, чем туалетное сиденье».
Около 57 миллионов немцев пользуются мобильным телефоном. По статистике, пользователи хватаются за свой телефон десятки раз на дню. Смартфон стал предметом повседневной жизни. Разве не должно настораживать, что мы постоянно подносим к уху источник микробов?
Упомянутая заметка — хороший пример того, как можно быстро создать в обществе панические настроения в отношении бактерий. И как мало на самом деле известно о бактериях и об их распространении. Мысль о кишащем микробами сиденье унитаза, конечно, вызывает непреодолимое отвращение. Но подоплека этого чувства совершенно ложная.
Сиденье унитаза специально создано таким, чтобы оно было для микробов столь же привлекательно, сколь пустыня для мучимого жаждой: гладкая поверхность не дает убежища и питательных веществ. Она относительно сухая, так как изготовлена из влагонепроницаемого материала; это неблагоприятные условия для размножения бактерий.
Конечно, пара-другая микробов бродят и в этих местах. Мы, микробиологи, исходим из концентрации 100 микробов на квадратный сантиметр. С точки зрения экспертов это означает: микробы практически отсутствуют.
Если увеличить эту цифру в десять раз, все равно получится количество, от которого никого не пробьет холодный пот: 1000 микробов на квадратный сантиметр — это все еще кошмарно мало; в каждой подмышке обитает больше микроорганизмов.
Мы в Университете Фуртвангена (HFU) решили обратить свое внимание на смартфоны. Мы взяли пробы-отпечатки с 60 устройств, которые были предоставлены нам студентами и сотрудниками. При этом способе бактерии отпечатываются на выпуклой чашке Петри. Результаты нас поразили.
В среднем мы обнаружили 1,37 микроба на квадратный сантиметр! Поскольку известно, что бактерии ищут и находят себе подобных, от такого одиночества даже щемит сердце. Что еще лучше: протерев экран смартфона спиртосодержащей тряпочкой для очков, это мизерное количество можно сократить в сто раз.
В аналогичном исследовании, проведенном в больничных условиях, на мобильных телефонах старых моделей было обнаружено в 10 раз больше микробов, чем на смартфонах. Причина вполне понятна: на выступающих кнопках старых моделей бактериям проще удержаться, чем на зеркально гладкой поверхности смартфона. Это хорошая новость для всех, кто давно ищет повод купить себе новый телефон.
В декабре 2017 года итальянские коллеги подтвердили наши измерения. Они изучили 100 смартфонов и обнаружили в среднем от 0,4 до 1,21 микроба на квадратный сантиметр. Экраны смартфонов гладкие и сухие, за них часто хватаются, но и часто протирают, так что у микробов мало шансов размножиться.
Их исследования привели к еще одной гипотезе: возможно, излучение от смартфона влияет на плотность микробов.
Так называемый удельный коэффициент поглощения (значение SAR) мобильного телефона является мерой мощности передатчика. Это значение показывает, насколько велико поглощение энергии электромагнитного поля, когда человек прикладывает телефон к голове. Значение SAR сильно варьирует от изделия к изделию. Чем выше значение, тем сильнее нагреваются телефон и голова.
До сих пор неясно, вредит ли это излучение здоровью человека. По этой причине только мобильные телефоны со значением не выше 0,6 ватт на килограмм получают сертификат со знаком экологического качества «голубой ангел». Но есть одна причина, по которой более высокое значение SAR было бы желательным: на телефонах с более высоким излучением итальянские ученые обнаружили значимо меньшее количество микробов.
Однако результаты этого исследования можно трактовать как косвенное доказательство вреда излучения от мобильного телефона: если даже наши стойкие компаньоны капитулируют перед ним, то что говорить о нас?
В нашем исследовании мы выделили десять различных родов и десять различных видов бактерий. Это были бактерии, которые обычно живут на коже и слизистых оболочках (стафилококки и стрептококки), но также и фекальные бактерии (Escherichia coli). Мы обнаружили основные источники бактерий на дисплее мобильника — на него бактерии попадают через:
— кожу (рук и лица);
— слизистые оболочки (при разговоре);
— фекалии (немытые руки);
— окружающую среду (пыль в воздухе и на полу).
Пять из десяти обнаруженных нами видов представляют потенциальную опасность. Однако их концентрация была настолько низкой, что на самом деле от этих вредных микробов никакой опасности не исходит.
Итак, при частном использовании смартфоны и микробы на них не представляют риска для здоровья. Иначе обстоит дело в клинической сфере.
В 2006 году Британская медицинская ассоциация (ВМА) пришла к выводу, что шелковые галстуки лечащих врачей представляют большой риск заражения. Поскольку доктора постоянно хватают их руками и редко стирают.
В современной больнице мобильный телефон сменил галстук на позиции самого часто хватаемого предмета и носителя потенциально опасных микробов. Инфекционисты из Имперского колледжа Лондона сообщают, что врачи используют смартфон для измерения пульса. При этом они могут передать пациентам мультирезистентные микробы.
Тем не менее однажды смартфоны начнут играть в медицинской диагностике важную роль. Американские ученые нашли в рамках современного молекулярно-биологического исследования большое соответствие между микробиомом смартфона и микробиомом на пальцах его владельца. Это настолько впечатлило ученых, что они даже впали в поэтическое настроение: «Our human microbiome travels with us everywhere we go»[2].
Вполне можно себе представить, что однажды смартфон будут использовать как датчик микробиома. Не исключено, что его «микробная картина» даст возможность сделать выводы о состоянии здоровья человека или о его вероятном заражении патогенами.
Возможно, такие неприятные процедуры, как забор крови или анализ кала, в будущем станут ненужными. Конечно, это лишь умозрительные рассуждения. Но также и предупреждение о том, что домашние и клинические области гигиены до сих пор преступно игнорируются наукой. Это относится и к еще одному предмету повседневной жизни, который я открыл для исследования скорее случайно.
Для нашего первого исследования смартфонов я попросил студентов-участников принести салфетки для протирания очков, чтобы оценить их эффективность. До сих пор я благодарен им, что по какой-то причине они принесли салфетки фирмы Zeiss. С этой компанией, давно присутствующей на рынке, мы вскоре вместе стали работать над изучением микрофлоры очков.
О том, насколько очки загрязнены микробами, на сегодняшний день известно чуть больше, чем ничего. Первые исследования показывают, что микрофлора очков в клинической сфере (например, при проведении операций) может являться проблемой. Представьте себе: такое внимание уделяется стерильности операционной и одежде врача, а об очках на носу у хирурга никто не думает. Это достаточно тревожный факт, что я и докажу дальше.
В исследовании, проведенном в Университете Фуртвангена (HFU), мы смогли доказать, что количество микробов на очках составляет примерно 9600 штук на квадратный сантиметр. Эта концентрация намного больше, чем на сиденье унитаза или на смартфоне.
На дужке очков мы замерили максимальное значение: 660 тысяч микробов на квадратный сантиметр. И среди них часто попадались именно стафилококки. Какому пациенту захочется с ужасом представлять себе, как в стерильную операционную пробрались мультирезистентные микробы?
Стерилизовать обычные очки невозможно. Защитные маски или очки могут оказать некоторую помощь, но они ухудшают видимость.
Пока не совсем ясно, исходит ли от микробов на очках какой-нибудь риск, и если да, то какой. К тому же мы знаем, что полной стерильности достичь невозможно. Тем не менее только в Германии носят очки порядка 40 миллионов человек, разве не своевременно и желательно разобраться в этой еще не исследованной области?
Мы хотим сделать все от нас зависящее. В настоящее время мы изучаем, могут ли очки играть роль в развитии глазных болезней, например острых и хронических воспалений, в качестве укрытия или перевалочного пункта болезнетворных организмов, а также при заражении вирусными заболеваниями, такими как грипп.
И конечно, очки могут играть роль при распространении резистентных микробов. Мультирезистентные стафилококки обитают главным образом в носу и могут спрятаться на очках во время лечения человека от этих возбудителей. Я не удивлюсь, если будут обнаружены новые, пока неизвестные пути распространения.
Здесь, я бы сказал, прямо на носу несколько нобелевских премий.
Загрязнение смартфонов микробами, как правило, довольно незначительное.
В домашних условиях не нужны специальные антибактериальные средства (антибактериальные чехлы и прочее).
Чистые руки = чистый смартфон!
Очищение спиртосодержащими салфетками снижает и без того небольшое количество микробов в 100 раз, но при постоянном применении может повредить экран.
Акне (воспаление кожи) из-за микробов на смартфоне — это миф. На коже лица находится намного больше микробов, чем на смартфоне.
На кухне при приготовлении еды не разговаривайте по смартфону — рискуете подхватить болезнь перекрестным заражением. Или используйте голосовой режим.
Моя предыдущая работа в исследовательском отделе фирмы Henkel началась с разговора, который меня смутил. После отбора кандидатов мой будущий шеф подошел ко мне и сказал, что «я говорил, как пастор». Это не недостаток, мол, но не надо эту нотку поддерживать.
Возможно, это замечание ничего не значило бы для меня, но я вполне мог поступить и в теологический институт. Ведь мы — верующие католики. Мы с женой растили детей в этой вере и преуспели, как я однажды понял. Тогда как раз были летние каникулы. В саду нашего загородного дома стояла поилка для птиц. Проходя мимо, дети каждый раз окунали в нее руки и крестились.
Быть одновременно и ученым, и религиозным человеком не всегда легко. Как постоянный прихожанин, я при входе пользуюсь святой водой и крещусь, даже если емкость с благословенной жидкостью не блещет чистотой, особенно летом. Как микробиологу, мне всегда было интересно узнать, что за жизнь царит в такой воде.
Моей жене эта идея поначалу не понравилась. Она беспокоилась о том, что мы испортим свою репутацию в общине.
Летом 2015 года мы — я и двое студентов — исследовали святую воду на предмет загрязнения микробами в трех городских и двух деревенских церквях в Филлинген-Швеннингене и окрестностях. И оказалось, что микробов в ней видимо-невидимо: около 21 тысячи на миллилитр!
В 54 пробах воды мы обнаружили множество бактерий, обитающих на коже и в воде, в частности стафилококков, возбудителей кожных инфекций и инфекций мягких тканей. Также в пробах плавали и фекальные микробы. Всего мы выделили 20 различных видов бактерий. Половина из них были потенциально патогенными.
До нас в Германии подобного исследования не проводил никто. Возможно, других ученых что-то удерживало. А ведь это тема неоспоримой важности: в Германии проживают 24 миллиона католиков. Целых 10 %, примерно 2,5 миллиона человек, регулярно ходят в церковь.
За несколько лет до нашего исследования австрийские микробиологи изучали пробы, взятые из святых источников, а также чаш со святой водой в церквях и больничных капеллах.
Всего 14 % источников соответствовали требованиям австрийского постановления о качестве питьевой воды. Ученые обнаружили до 170 тысяч микробов на миллилитр. Среди них часто попадались фекальные бактерии, содержание нитратов тоже было повышено.
Еще хуже обстояло дело с чашами со святой водой: в них исследователи зафиксировали до 67 миллионов микробов на миллилитр. Напоминаю, по немецким и австрийским законом в питьевой воде не может быть более 100 микробов на миллилитр. И здесь также были обнаружены фекальные бактерии, среди которых преобладали энтерококки, которые вызывают у людей с ослабленным иммунитетом инфекции мочевых путей, заражение крови и кардит.
Главным источником микробного загрязнения были пальцы верующих. Со святой водой есть еще одна проблема, характерная и для Германии, и для Австрии: как правило, святая вода освящается всего несколько раз за год и хранится в большом баке. И там могут разрастись популяции водных микробов, как мы выяснили в Университете Фуртвангена.
Был у этих двух исследований и еще один общий вывод. Обе команды исследователей независимо друг от друга установили, что в крупных общинах с наибольшим количеством прихожан святая вода грязнее всего. И наоборот, чем меньше церковь, тем чище святая вода. В двух окрестных церквушках концентрация микробов не превышала 100 штук на миллилитр, а это соответствует нормам питьевой воды.
Священники нашей общины в Швеннингене взяли с меня обещание: не публиковать сразу результаты исследования в журнале «BILD». И я охотно пошел им навстречу. Однако священники не могли предугадать, что Университет Фуртвангена опубликует пресс-релиз, который вызовет живой отклик во многих СМИ. И случилось это событие в тот момент, когда жители Швеннингена особенно нервно воспринимали любые новости о микробах.
Местные городские службы как раз боролись с фекальным заражением питьевой воды, и дошло до того, что они начали выдавать бутылки с питьевой водой населению. Водопроводная вода — продукт питания, который контролируется в Германии жестче всего, и отдельные случаи заражения воды (например, из-за строительных работ) быстро выявляются. Чистая питьевая вода для нас — нечто само собой разумеющееся. В тот раз жители Швеннингена на своем горьком опыте узнали, каково это, когда запрещают пить воду из-под крана.
Однажды утром жена сказала мне совершенно серьезно: «Звонили из церковного прихода из-за микробов в святой воде. В газете была опубликована статья, и им уже оборвали все телефоны. Они просто вне себя!»
Одинаковые, как из-под копирки, предупреждения микробиологов о воздействии болезнетворных микроорганизмов на ослабленную иммунную систему заставляют людей несведущих сомневаться: действительно ли все так плохо? Может, это провокация? А когда дело касается бацилл в святых источниках и святой воде, то доходит вообще до абсурда. Два случая инфекционных заболеваний, описанные в академических журналах, прекрасно показывают, насколько серьезной может стать проблема.
В Бирмингеме девятнадцатилетний молодой человек спрыгнул с десятого этажа жилого дома и был доставлен в местную травматологическую больницу. Он получил тяжелые повреждения и чудом остался жив. Первые шесть недель в больнице его состояние постепенно улучшалось. Но вдруг раны выздоравливающего пациента загноились из-за того, что в них попала больничная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка), и его состояние резко ухудшилось.
Поскольку пациент был в отдельной палате, врачи столкнулись с загадкой. Сначала медикам не удавалось установить источник инфекции. Затем один из врачей случайно заметил, как тетя тяжелобольного окропляет раны святой водой. Она поступила так из добрых намерений, но привели они к смерти пациента. Лабораторный анализ показал, что в использованной ею святой воде действительно была синегнойная палочка.
Аналогичный случай произошел в Прескотте, небольшом городке близ Ливерпуля. У пациента с тяжелыми ожогами воспалились раны. В них была обнаружена бактерия рода Acinetobacter, и как она туда попала — поначалу было загадкой. Оказалось, посетители тоже лили на ожоги святую воду, как при благословении. Но ожоги относятся к разряду тех ран, что легко воспаляются и долго заживают, поскольку ткани сильно разрушены.
Какой следует вывод? Святая вода предназначена только для наружного потребления; ее нельзя пить и нельзя окроплять ею раны. Желательно отказаться от ее использования в больничных капеллах. Ритуальное добавление соли к святой воде сохраняет ее и защищает от загрязнений. Помогает и использование медных баков. И все баки со святой водой надо регулярно чистить.
Признаюсь, что без страха и сомнений окунаю пальцы в чашу со святой водой и позволяю окроплять меня святой водой священнику.
Как обряд, опускание пальцев в святую воду при входе с последующим крестным знамением напоминает человеку о собственном крещении. Конечно, смысл подобных религиозных обрядов можно поставить под сомнение. Так ведь придумали делать люди. Или нет?
В 2014 году российские ученые опубликовали статью в английском профессиональном журнале «Biology Direct», в которой поставили эту гипотезу под сомнение. Тезис авторов звучит невероятно: возможно, мы совершаем религиозные обряды по воле микробов. Каким образом? Потому что так они передаются от человека к человеку и обеспечивают себе эволюционное преимущество.
Такая вот теория. Может быть, религия — своего рода инфекционная болезнь? Не кажется ли эта мысль абсолютно сумасшедшей? Давайте обратим взор на животное царство и посмотрим, на что способны паразиты: личинки печеночной двуустки, так называемые церкарии, проникают в мозг лесных муравьев и управляют их поведением. И еще ужаснее: паразиты могут довести муравья до самоубийства.
Крошечный червь доводит своего ползучего хозяина до того, что тот карабкается на травинку, на самый верх, чтобы его съело какое-нибудь животное (например, овца или корова). Муравей умирает, а у церкариев дела обстоят отлично. Они откладывают яйца с полностью развитыми личинками в новом хозяине, которые выходят наружу вместе с испражнениями. Как бы отвратительно это ни звучало, я снимаю шляпу перед этой невероятно успешной стратегией выживания.
Но разве можно такое себе представить, чтобы какие-то микробы, пусть и властолюбивые, взяли контроль над нашими действиями? Нам известно, к каким разрушительным последствиям может приводить патоген в головном мозге. Например, к острой стадии бешенства, когда человек себя не контролирует. Однако относительно недавно ученые стали изучать еще один способ коммуникации, который могут использовать микробы, чтобы установить связь с нашим мозгом.
Таким коммуникативным средством является так называемая ось «кишечный микробиом — мозг». Кишечный микробиом, то есть совокупность микроорганизмов, обитающих в этом органе пищеварения, считается чувствительным вторым мозгом нашего организма. Биологи полагают, что микрофлора в кишечнике может посылать тревожные сигналы в форме молекул или гормонов о том, что она нарушена.
Такие заболевания, как депрессия или аутизм, предполагают некоторые ученые, могут быть следствием тяжело нарушенной кишечной микрофлоры. Конечно, у подобных исследований огромный потенциал. Поняв, как функционирует кишечный микробиом, мы сможем излечить некоторые заболевания. Но встает и еще один тревожный вопрос: могут ли микроорганизмы в кишечнике отдавать приказы нашему мозгу, которые лишают нас свободы действовать по своему усмотрению?
Если на минуточку допустить мысль, что микробы могут принуждать нас к рискованному для здоровья поведению в целях достижения своего эволюционного преимущества, то сразу вспоминается: существует поразительно много религиозных обрядов и ритуалов, которые могут привести к инфекционному заражению. При этом дела обстоят так, будто к католикам микробы относятся еще хорошо. Окропление святой водой — сравнительно безболезненный способ подхватить инфекцию. Есть и более жестокие способы.
В ультраортодоксальных иудейских общинах применяется спорная практика обрезания: «мецица бэ пэ». При этом очень древнем ритуале моэль — специально обученный человек с медицинской подготовкой — после удаления крайней плоти высасывает кровь из разреза. Так он может заразить новорожденного простым герпесом первого типа. В таком случае возможны повреждения мозга и даже смертельный исход.
Шииты во время поминовения мучеников занимаются ритуальным самобичеванием. Причем действуют они не чисто символически. Верующие используют цепи, утыканные иглами или лезвиями, и бьют себя ими по спине.
Индуистский праздник Тайпусам отмечается в основном тамильцами в Индии, Малайзии и Сингапуре. Во время торжеств без крови тоже не обходится. Участники вдавливают себе в спину железные крюки или протыкают щеки и язык острыми предметами.
Люди, которые совершенно добровольно участвуют в подобных процедурах, разве они полностью владеют своей волей и находятся в полном сознании? Или гипотеза российских ученых имеет под собой основание? Мне приходит в голову только одна возможность ее проверить: нужно сравнить микробиом таких убежденных участников подобных обрядов с микробиомом нерелигиозных людей, не принимающих участия в таких обрядах. Хотя здесь мы все равно искали бы пресловутую иголку в стоге сена. Кто знает, какие микроорганизмы управляют религиозным помешательством? Если вообще управляют…
Российские авторы предполагают, что с улучшением гигиены снижается религиозность. Их расчеты просты: меньше микробов — они меньше управляют мыслями — меньше ритуалов. Я не уверен, что создатели этой теории получат Нобелевскую премию. Но, будучи ученым, я достаточно любопытен, чтобы принять участие в эксперименте.
Когда мы проводили исследование святой воды, я подумал, что неплохо было бы разработать для нее антибактериальный состав, который бы надежно убивал микробов и соответствовал католическому обряду. Может быть, что-то на основе ладана? Можно создать целую бизнес-модель. Ввиду гипотезы, что чрезмерная гигиена приведет к исчезновению веры, я лично, тем не менее, должен держаться подальше от этой бизнес-идеи.
Рис. 6. Даже чаши для святой воды предлагают убежище многим микроорганизмам. Они содержатся в самой воде и попадают в нее с рук прихожан
Пещера Легучилья в штате Нью-Мексико (США) относится к самым впечатляющим сталактическим пещерам мира. Ее длина составляет 200 километров. Так как огромный лабиринт пещер закрыт толстым слоем осадочных пород, в нее не проникает вода. Рай для микробиологов, ведь благодаря этому под землей Нью-Мексико сохранились древнейшие штаммы бактерий.
Вход в подземелье забран железной решеткой. Лишь изредка делается исключение и внутрь пускают ученых. Одним из таких счастливцев стал канадский биохимик Джерри Райт. Он соскоблил с горной породы 93 микробные пробы и унес их с собой.
В своей лаборатории в Гамильтоне, провинция Онтарио, Райт угостил бактерии, возраст которых 4 миллиона лет, самыми распространенными антибиотиками, их было 26. Результаты шокируют: почти все штаммы бактерий были резистентны минимум к одному, а большинство ко многим антибиотикам. Три штамма были резистентны к 14 действующим веществам.
И еще один факт, от которого становится не по себе: некоторым из древних микробов удалось найти слабое место у относительно нового антибиотика. Таким образом Райт доказал, что бактерии уже очень давно могли эффективно бороться с антибиотиками.
Минуточку, 4 миллиона лет назад никаких антибиотиков еще не существовало!
По крайней мере, искусственно синтезированных. Природные антимикробные вещества в наличии имелись. Предположительно, они обязаны своим появлением самим микроорганизмам. Некоторые одноклеточные организмы беззастенчиво пользовались этим боевым веществом для ослабления своих противников. Однако конкуренция не дремлет, и эти противники развили в себе сопротивляемость к природным антибиотикам.
Итак, резистентность к антибиотикам — вполне естественное явление, а не примета нового времени. Для людей это поистине удручающая новость. Потому что в забеге наперегонки с антибиотиками мы как в известной сказке про зайца и ежа: первый бегает без роздыху, а второй и шагу не сделает, но оказывается первым. И победить у нас шансов мало.
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) считает, что мы находимся на пути к постантибиотической эпохе. Мы в таком же положении, как с нефтью: ресурсы когда-то закончатся и нам уже сейчас надо искать другие варианты. По данным Института Роберта Коха, сегодня в Германии 1000–4000 человек ежегодно умирают из-за инфекций, вызванных мультирезистентными возбудителями. В Европе таких смертей насчитывается 25 тысяч, в США каждый год жертвами так называемых супербактерий становятся 23 тысячи человек.
В марте 2018 года на первые строчки новостей попала история британца, подцепившего гонорею в Юго-Восточной Азии. Инфекция, называемая в народе «триппер», обычно хорошо лечится антибиотиками. Но этот ее вариант не отвечал на лечение. Только резервный антибиотик, применяемый в самых экстренных случаях, помог заболевшему встать на ноги. Европейский центр контроля и профилактики заболеваний (ECDC) предупредил, что лечение в будущем этой половой болезни находится под угрозой.
Но стать мишенью мультирезистентной бактерии можно и без сексуальных приключений. Например, из-за безделицы, скажем укуса осы, можно попасть в больницу, а там заразиться супербактерией. Когда-то подобная ситуация в больницах была бы немыслимой, но не сегодня.
«Антибиотиками последней надежды» называются антибиотики стратегического запаса. Нельзя придумать более удачное название. После них останется только молиться. Но даже после того, как было применено запасное средство, перспективы пациента не слишком радужны: экстренные антибиотики действуют не так эффективно, как обычные, поэтому лечение затягивается, а побочные эффекты довольно тяжелые.
Но люди пока еще не осознали реальную опасность. На лекциях я постоянно спрашиваю слушателей, боятся ли они инфекционных заболеваний. Большинство отрицательно качает головой. Люди удивительно расслаблены и несведущи в этом отношении. Это заметно и по многим деталям. Например, один студент в протоколе эксперимента все время писал «антибио-тигр» вместо «антибиотик». К сожалению, он не шутил.
Антибиотики настолько вошли в нашу жизнь, что нас одолела фатальная беззаботность. Пациенты настойчиво упрашивают терапевтов выписать им при вирусном заболевании антибиотик, хотя он здесь бессилен.
Чтобы представить себе мир без антибиотиков, не нужно забираться в глубь веков.
Всего 100 лет назад солдаты всех стран, воевавших в Первой мировой, умирали, как мухи, поскольку не было антибактериальных препаратов. Страшные раны молодых мужчин инфицировались от грязи из окопов. От гангрены умирали тысячами.
Самый известный антибиотик, конечно, пенициллин, его люди начали использовать с конца 1940-х годов. В 1945 году британцы Александр Флеминг, Хоуард Флори и Эрнст Чейн получили за это открытие Нобелевскую премию по медицине. По моему мнению, это одна из самых заслуженных наград всех времен.
Прием пенициллина тормозит ключевой фермент, управляющий строительством бактериальной клеточной стенки. Клеточная стенка молодой, еще растущей бактерии становится мягкой; в клетку устремляется вода, и та лопается и погибает. Гениальный механизм. Так как этот фермент для строительства клеток встречается только у бактерий и его нет у людей и животных, пенициллин избирательно убивает только бактерии.
Известно около 800 антибактериальных действующих веществ. Большинство из них не подходят для массового производства по различным причинам: то клиническое применение слишком дорогое, то слишком сложны в изготовлении. Некоторые из них токсичны для человека, у других маленький срок хранения или они быстро теряют свое активное действие в человеческом организме. Так что в медицине используются всего около 100 антибиотиков. Все они способны разрушить бактериальную клетку, внося в нее крошечные молекулярные изменения.
Существуют так называемые антибиотики широкого спектра, которые эффективны против большого количества различных бактерий, и антибиотики, атакующие только некоторые группы. К сожалению, антибиотики не отличают «полезных» бактерий от «вредных». «Хороший» или «плохой» — это сильно зависит от контекста. Кишечные бактерии отлично выполняют свою работу, когда находятся на своем месте — в кишечнике. А в мочевых путях они вызывают тяжелые, очень неприятные инфекции.
Как упоминалось выше, бактерии обладают естественной способностью защищаться от атакующих антибиотиков и развивать резистентность. Резистентность означает, что тот антибиотик, который принимает человек для лечения, больше не помогает.
Микроорганизмы дьявольски изобретательно умеют избегать гибели. Особенно если подумать, что они представляют собой всего лишь клеточную плазму и немного ДНК. Гениальное свойство пенициллина было в том, что он отключал фермент, отвечающий за строительство клеточных стенок у бактерий. Некоторые бактерии отреагировали на эту программу разрушения — и просто создали другой фермент, к которому лекарство не может «пристыковаться». Таким образом самый известный антибиотик стал бесполезным и на свет родился метициллин-резистентный золотистый стафилококк.
Другие бактерии способны разрушить антибиотик с помощью расщепляющих ферментов. Или они заключаются в оболочку, как в кокон, и становятся недоступны для действующего вещества. Один из замечательных методов самоутверждения бактерий — так называемый мембранный транспорт, с помощью которого клетки выталкивают из своего тела вторгшийся антибиотик.
Все микроорганизмы обладают поразительной способностью защищаться от нападения, в том числе и грибы и вирусы. Люди тоже причастны к тому, что микробы развивают опасную резистентность к антибиотикам. Начатая упаковка прописанных антибиотиков, не выпитая до последней таблетки, может способствовать резистентности какого-либо штамма бактерий.
Дозировка лекарственных препаратов выведена из данных клинических исследований таким образом, чтобы она побеждала инфекцию с высокой вероятностью. Но чтобы это произошло, нужно строго придерживаться рекомендаций. Только тогда можно с уверенностью сказать, что в инфицированное место организма антибиотик поступил в достаточной концентрации и что все вредные микробы погибли. Обычно же симптомы инфекционного заболевания быстро проходят, как только человек начинает пить антибиотики. Уже первый залп наносит микробам очевидный ущерб. Поэтому в очаге инфекции производится меньше ядовитых веществ. И защитные силы организма при поддержке антибиотика тоже чувствуют себя в ударе. Организм посылает мозгу сообщение: «Все снова в порядке!» И мозг думает: «Зачем принимать оставшиеся таблетки? В мусорку их!» Разрушительный ход мыслей.
Те выносливые бактерии, что пережили первый штурм, бьют в ответ еще сильнее. Теперь они могут беспрепятственно размножаться — ведь их конкуренты пали жертвой антибиотика. Удивительно, но для нас было бы полезнее, если бы организму было плохо до тех пор, пока инфекция не будет вылечена полностью, — тогда мы бы точно допивали упаковку лекарства до конца.
Этот пример показывает, что при борьбе с микроорганизмами нам иногда отказывает логика. И в теме гигиены тоже царит путаница. Признаюсь, здесь есть вина микробиологов. Мы долгое время рассказывали людям, что в своих четырех стенах они должны уничтожать всех микробов до последнего, спрятавшегося в какой-нибудь царапине. Поэтому сегодня почти в каждом доме есть суперсильное антибактериальное средство, предположительно уничтожающее до 99,9 % микробов. Но уже ясно, что нет необходимости добиваться в квартире той же стерильности, что в больнице.
Насколько я знаю, не существует ни одного исследования, которое бы убедительно обосновывало пользу от применения специальных дезинфицирующих средств для здоровых людей в домашней обстановке. Напротив, множатся доказательства того, что бездумное применение дезинфицирующих или специальных чистящих средств играет на руку потенциально опасным микробам. Есть данные, что неправильная дозировка дезинфицирующих средств может способствовать резистентности микробов.
Ведь дезинфицирующие средства были созданы не для того, чтобы обеспечивать стерильные условия и целенаправленно уничтожать бактерии, их главная задача — не дать распространиться инфекционным заболеваниям. В отличие от антибиотиков, они не атакуют конкретную цель. Они разрушают (ученые предпочитают говорить «денатурируют») жизненно важные структуры и биомолекулы микроорганизмов, например белки или жиры из клеточных мембран.
В больницах дезинфицирующие средства выполняют важную функцию, будучи первой линией защиты против опасных патогенов. Если они применяются в правильной концентрации и временной продолжительности, то надежно убивают и бактерии, резистентные к антибиотикам. Известные химические дезинфицирующие вещества — это спирт, озон, хлор, перекись водорода, йод, хлоргексидин, а также медь и серебро. Но что происходит, когда эти средства применяются в неверной дозировке?
Есть такая опасная распространенная привычка — разбавлять антисептические средства водопроводной водой. Или из экономии наносить лишь несколько капель на загрязненную бактериями поверхность. Исследования предполагают, что резистентные микробы только выигрывают от робких атак. Как и при применении антибиотиков, сначала погибают микроорганизмы, не способные оказать серьезное сопротивление. Но «плохие парни» остаются жить и процветают после исчезновения своих слабых конкурентов.
Вызывает сильное беспокойство то, что химические вещества могут способствовать возникновению резистентности и к антибиотикам. Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка) считается очень зловредным возбудителем, таящимся во влажном климате ванн, раковин, душевых кабин и туалетов и способным вызывать в ослабленном организме целый ряд неприятных, даже опасных для жизни заболеваний, например воспаление легких.
Ирландские исследователи угостили в лаборатории микроба-испытуемого хлоридом бензалкония, широко распространенным антисептическим средством и консервантом, содержащимся во многих антибактериальных средствах для мытья посуды и для стирки. Возбудитель погиб, но только при высокой концентрации препарата. До того порогового значения микроб даже привык к антисептическому средству.
А использовав против микроба антибиотик ципрофлоксацин, ученые сделали шокирующее открытие: бактерии Pseudomonas оказались резистентны к препарату, который применяется, например, при кишечных инфекциях, а также инфекциях желчного пузыря и мочевого пузыря. И это при том, что возбудитель до того никогда не контактировал с антибиотиком. Тот же мембранный транспортный белок, с помощью которого бактерия избавилась от хлорида бензалкония, вышвырнул наружу и антибиотик.
Какие здесь выводы для домашнего использования? Нет абсолютно никаких причин использовать тяжелую артиллерию, к примеру антисептики, постоянно и в профилактических целях. Нормальной здоровой семье вполне хватит обычных способов уборки — она останется здоровой и счастливой. Исключением из этого правила является ситуация, когда член семьи с острым или хроническим инфекционным заболеванием лечится дома. Тогда лучше обратиться за советом к квалифицированному специалисту, например терапевту. И он подскажет, нужны ли дезинфицирующие средства.
1. Температура выше 70 °C: варить, жарить, мыть горячей водой.
2. Высокоэнергетическое излучение: солнечный свет (УФ-излучение), микроволновая печь.
3. Удаление воды: сушка, проветривание, засолка, засахаривание.
4. Кислота и щелочь: уксус, лимонная кислота, соляная кислота, мыло, аммиак.
5. Холод и мороз: холод замедляет рост, мороз убивает (но хуже, чем жара).
6. Поверхностно-активные вещества: мыло, моющие и очищающие средства.
7. Ручная уборка уязвимых мест.
8. Регулярная замена уязвимых предметов (например, кухонных губок).
Иногда жить в маленьком городке, таком как Швеннинген, — преимущество. До любого места можно дойти пешком или доехать за пять минут на машине. Прежде всего это означает следующее: можно избежать поездки на общественном транспорте. И я считаю, что так и надо поступать, — особенно в эпидемию гриппа!
Конечно, сейчас я выступил как полный ипохондрик, но, хорошо владея предметом, прощаю себе эту слабость. В общественном транспорте проще всего подхватить инфекционную заразу, например грипп. Особенно когда зимой кашляющие и чихающие пассажиры стоят близко друг к другу.
Микроорганизмам от современного транспорта очень большая польза. При сравнительно легких простудных заболеваниях их распространение этим путем не страшно. Но с приходом гриппа веселье заканчивается. Грипп — это не насморк (ОРВИ), а тяжелая инфекционная болезнь, с высокой температурой и болями, с типичными для простуды симптомами. Ужасный итог эпидемии гриппа 2017–2018 годов в Германии: 1665 смертей.
Для сравнения: в 2011 году от инфекции ЕНЕС (энтерогеморрагическая кишечная палочка) в Германии скончались 53 человека. Возбудитель был найден: это были зараженные ростки пажитника из Египта. В мае и июне 2011 года Германия была близка к массовой панике, так как причина еще не была установлена. Конечно, это не умаляет серьезности эпидемии, но демонстрирует интересный психологический эффект: слово «грипп», как ни удивительно, многих людей совсем не беспокоит. Очевидно, что грипп считают формой чуть более серьезной простуды, неотъемлемой приметой зимы. Это не так.
Транспортное сообщение, объединяющее много точек по всему миру, способствует более быстрому распространению возбудителей и инфекционных заболеваний.
Сегодня сеть глобального авиасообщения объединяет более 4000 аэропортов. К услугам путешественников около 2500 рейсов. Авиакомпании обслуживают ежегодно более 3 миллиардов пассажиров, которые вместе оставляют за собой ежедневно более 14 миллиардов километров. Прибавьте сюда еще и не поддающиеся исчислению путешествия на поездах, кораблях и, конечно, автомобилях.
Еще никогда в истории человечества опасному возбудителю болезней не было так просто попасть из пункта А в пункт В: к его услугам и борт авиалайнера, совершающий трансатлантический перелет, и пассажирское сидение общественного автобуса в Швеннингене.
Особенно впечатляющий пример развития общемирового трансфера патогенных микробов — эпидемия чумы, опустошившая в середине XIV века половину Европы и унесшая 20–25 миллионов человеческих жизней. Уже тогда распространению «черной смерти» способствовала оживленная морская торговля между странами. По торговым путям, соединяющим портовые города Средиземного моря с Крымом, Yersinia pestis (чумная палочка) попала из Азии в Европу. Но все же у возбудителя ушли на дорогу десятилетия.
Так как в XIV веке люди редко путешествовали на дальние расстояния, чума подкрадывалась медленно. По новейшим подсчетам, она распространялась равномерными волнами с юга на север со скоростью 4–5 километров в день.
Другим заразным болезням тоже требовалось много времени. Это привело к широко распространенному заблуждению о происхождении чумы. Микробиолог Йорг Хаккер прекрасно показал это на примере сифилиса, свирепствовавшего в конце XV века в Европе: «Сифилис называли во Франции неаполитанской болезнью, а в Неаполе — французской болезнью. В Англии сифилис получил название Morbus gallicus, но также назывался и Spanish disease, в Португалии — El mal de los Castellanos, в Польше — Deutsche krankheit, а в России — польская болезнь».
В наше время болезни распространяются намного быстрее: 100–400 километров за день. Но установить первоначальное место, где возникла эпидемия, до сих пор бывает нелегко.
Физик-теоретик Дирк Брокманн из Берлинского университета Гумбольдта и социолог Дирк Хелбинг из Высшей технической школы в Цюрихе создали математическую модель для предсказания распространения заразных болезней. «Скрытая геометрия» — так назвали они те витиеватые пути, которыми путешествуют по миру патогенные микробы в XXI столетии.
Сначала казалось, что предсказаний о том, куда будет двигаться боевая армия микробов, сделать нельзя — слишком сложна структура современной мобильности. Но Брокманн и Хелбинг обнаружили, что можно выявить определенный паттерн: заразные болезни распространяются круговыми движениями, сопоставимыми с концентрическими кругами, которые вызывает камень, брошенный в воду.
Эти ученые ввели в свою модель новое понятие, которое по-новому определяет расстояние применительно к передвижению микроорганизмов. Формула эффективного расстояния учитывает тот факт, что в наше время качество транспортного сообщения не менее важно, чем абсолютное расстояние в километрах. Очень интересное наблюдение, которое подтверждается моим многострадальным опытом.
Сев на поезд на вокзале Швеннингена (если обычная станция заслуживает такого гордого названия), уже через два часа оказываешься в аэропорту Штутгарта, расположенном в ста километрах. Те же два часа — и ты уже за 500 километров, в Париже, выходишь спокойно из самолета и покупаешь в магазине аэропорта первый круассан.
Самолеты — противоречивое средство передвижения, когда речь идет о распространении микробов. Реактивный самолет, например, может со скоростью ветра принести в Германии экзотического возбудителя, прибывшего вместе с туристом из далекой страны. Именно так за несколько недель эпидемия SARS (тяжелого острого респираторного синдрома) добралась из Южного Китая до Европы и Канады. Весной 2003 года этот респираторный синдром, вызываемый вирусом из группы коронавирусов, распространился сперва по крупным воздушным путям.
Но при этом в самолетах меньше бактерий и микробов, чем можно было бы предположить. Самая высокая плотность микробов — на откидных столиках кресел. Хотя всего 300 микробов на квадратный сантиметр — это даже приблизительно не та величина, от которой микробиологи приходят в ужас.
Воздух в салоне каждые две-три минуты обновляется через HEPA-фильтр (HEPA — High efficiency particulate air). Он убирает из воздуха почти 100 % всех бактерий. Такой же чистый воздух бывает только в операционных.
Некоторые пассажиры, особенно после дальних рейсов, жалуются на простудные симптомы, но отсюда нельзя сделать вывод о наличии в самолетах особенно заразных возбудителей. Чересчур сухой воздух в кондиционированных помещениях может высушивать слизистые оболочки. Так возбудители болезней легче попадают в дыхательные пути. Но проблемой это становится только после того, как мы покинем самолет. Потому что сухой воздух в самолете не дает болезнетворным микроорганизмам больших шансов на выживание.
Как показали исследования, не так-то легко подцепить в самолете, например, грипп. Американские ученые смоделировали распространение вируса гриппа после чихания. При этом исследователи использовали наблюдения за движениями пассажиров на борту и знания о распространении вируса гриппа от человека к человеку.
Поразительный результат: все пассажиры, сидевшие через два кресла от больного гриппом и дальше, были в безопасности. Это зависит и от воздушных потоков в самолете.
Через потолок салона воздух закачивается со скоростью километр в секунду. Всасывается он под пассажирскими креслами. Так создается безвихревой поток, идущий сверху вниз. Поэтому горизонтальных потоков воздуха нет.
В этом же исследовании ученые изучали распространенность 18 самых частотных во время эпидемии гриппа возбудителей заболеваний дыхательных путей на 18 межконтинентальных рейсах. Но в воздухе салона возбудителей обнаружено не было.
Институт Роберта Коха в Берлине с недавнего времени отмечает до тысячи новых случаев заболевания малярией в Германии ежегодно. Но тут болезнь прилетает на самолете.
Так называемая болотная лихорадка считается в Германии побежденной. Однако вскоре после Второй мировой войны одна из форм протекания малярии была распространена и здесь. Особенно в болотистых, периодически затапливаемых местностях Рейна, где возбудитель Plasmodium vivax чувствует себя вольготно. Переносят этого паразита самки малярийных комаров, которые в Германии встречаются и сегодня, хотя редко.
Самой известной жертвой малярии стал писатель Фридрих Шиллер, подхвативший ее в Маннейме еще молодым начинающим драматургом. От приступов лихорадки он спасался корой хинного дерева. Однако опасной для жизни была не малярия, а самоназначенная терапия, которая чуть не свела Шиллера в могилу. Неделями он питался только жидким супом, и это лечебное голодание совершенно обессилило его.
Только в начале XIX века спрямление Рейна и других рек и осушение различных болотистых местностей вынудили малярию отступить.
Однако немецкие туристы вновь привезли болезнь с собой из дальних стран. Причем ту ее опасную для жизни форму, которая вызывается возбудителем Plasmodium falciparum. По данным Института имени Роберта Коха, малярия занимает первое место среди привезенных болезней. Может ли опасная форма тропической болезни вновь распространиться у нас?
Для этого возбудитель должен вступить в контакт со своим потенциальным переносчиком — малярийным комаром. Такую возможность нельзя исключить полностью, но она маловероятна. Ведь этот комар, в отличие от обыкновенных комаров, в Германии не слишком распространен. Кроме того, малярия — подлежащая регистрации инфекция. Заболевшим должна быть оказана срочная медицинская помощь. От человека к человеку заболевание не передается.
С недавних пор тропические врачи обратили внимание на то, что форма малярии, вызываемая Plasmodium falciparum, начала возвращаться. Но эпидемии нам не угрожают. Хорошо известный возбудитель прибывает в страну с беженцами из Эритреи, так установили эксперты. Но и в этих случаях опасности заразиться нет.
«Правые» любят спекулировать на том, что беженцы могут привезти в страну опасные инфекции. Обыкновенная демагогия, полностью оторванная от реальности. Эти люди страдают от тех же «болезней цивилизации», что и мы, — гипертонии или кариеса и часто — от посттравматического стрессового расстройства, вызванного событиями в их родной стране. Поиск козлов отпущения, на кого можно было бы свалить эпидемию, имеет давнюю традицию. За чуму XIV века ответственными назначили евреев, после чего по всей Европе произошли погромы.
В связи с этим особенно важно помнить, что любовь к передвижению у Homo sapiens в генах: 60 тысяч лет назад он покинул Африку, чтобы исследовать мир. И куда бы он ни отправился, он брал всех бактерий с собой. Замечательное достижение недавнего прошлого — описание бактерии Helicobacter pylori, за открытие которой австралийские микробиологи Барри Маршалл и Робин Уоррен в 2005 году получили Нобелевскую премию в области медицины и физиологии.
Примерно половина человечества является носителем этой бактерии, живущей в кислой среде желудка и способной вызвать язву или рак. Передача от человека к человеку — не самый распространенный способ заражения. Чаще всего ее передают родители детям. Такой способ трансмиссии называется вертикальным.
Ученым удалось доказать, что для людей характерны разные штаммы Helicobacter pylori. На основании сравнения штаммов можно проследить миграцию людей. Например, у современных европейцев — штамм Helicobacter pylori, который образовался около 10 тысяч лет назад на Ближнем Востоке путем «смешения» африканского и азиатского штаммов.
В желудке ледяной мумии Этци ученые обнаружили ДНК бактерии Helicobacter pylori. Против ожидаемого, этот житель эпохи энеолита обладал штаммом бактерии, который сегодня характерен преимущественно для жителей Центральной и Южной Азии.
Из этого открытия ученые сделали следующий вывод: заселение Европы происходило более сложными путями, чем предполагалось до сих пор. Для меня это еще одно доказательство того, что понятия «нация» и «народ», которые мы считаем такими естественными, относительно новомодные изобретения человечества.
Прививаться (например, от гриппа).
Мыть руки по возвращении домой.
Избегать, насколько возможно, контакта с явно больными.
Соблюдать гигиену самому: никуда не ездить в больном состоянии, чихать и кашлять в платок или сгиб локтя.
Рис. 7. Путешественник — один из источников микробов, ведь свою микрофлору, включая возбудителей заболеваний, он берет с собой
Поздней осенью 1997 года фанаты «Боруссии» ждали возвращения ключевого игрока команды. Маттиас Заммер, тогда ему было 30 лет, повредил колено во время игры Бундеслиги и оперировал его в Берлине. Стандартная операция, казалось бы.
Тогда еще никто не подозревал, что Заммер, звезда «Боруссии» и немецкой национальной сборной, больше никогда не выйдет на поле. И мало кому известно, что Заммер был на пороге смерти в Берлине, пока в другом городе все считали дни до его возвращения.
Вскоре после операции колено спортсмена раздулось до огромных размеров. Врачи были сбиты с толку. Как выяснилось, Заммер заразился мультирезистентной бактерией, которая проникла через хрящ травмированного колена. Ему давали разные антибиотики, но ни один не помог. Врачи изо всех сил пытались остановить опасную жизненную ситуацию и не дать распространиться бактериям из очага воспаления.
Наконец, остался один-единственный препарат резерва, который мог спасти футболиста. И чудо случилось: средство подействовало, Маттиас выжил. Большая удача. Не все пациенты с мультирезистентным микробом смогли выжить. От 1000 до 4000 пациентов в год умирают в немецких больницах от инфекций, вызванных мультирезистентными бактериями.
Что делает случай Заммера особенным: невольно он послужил толчком к исследованию новой темы, которая сегодня хорошо разработана и вызывает обоснованную тревогу. Но в 1997 году только единицы знали, какое значение скрывается за буквами MRSA.
Аббревиатура расшифровывается как метициллин-резистентный золотистый стафилококк. Стафилококки живут на коже. По различным оценкам, до 50 % населения являются носителями золотистого стафилококка. Но паниковать не стоит. У людей эта бактерия живет прежде всего на коже и слизистых оболочках, например в носу. Тем не менее от 10 до 25 % всех штаммов золотистого стафилококка, выделяемых при инфекциях, уже мультирезистентны.
MRSA, в отличие от других возбудителей инфекции, не приводит к заболеванию, если человек здоров. Он становится опасен, только когда сильно ослаблен иммунитет. Или когда бактерия попадает в рану, что и случилось с Маттиасом Заммером.
Совершенно понятно, откуда взялся MRSA, стоивший карьеры лучшему футболисту Европы 1996 года. Долгое время он обитал на его коже, не причиняя никакого вреда. Любой человек может заразиться MRSA. Спортсмены, возможно, в группе риска, если занимаются контактным видом спорта.
Также спортсмены в среднем чаще попадают в больницу из-за травм или для прохождения лечения, например физиотерапии. Кроме того, они часто бывают в местах, гигиеническое состояние которых на грани приемлемого, например в раздевалках и спортзалах.
История Маттиаса Заммера вызвала общественный резонанс из-за публичности персоны. Драматизм инфекции MRSA напомнил о том случае уже в недавнее время. Но тогда к сколь-либо значимой дискуссии он не привел.
В США дело обстоит иначе. Случаи инфекции MRSA в высших лигах таких видов спорта, как баскетбол, хоккей и американский футбол, убедили ответственных лиц в командах и союзах, что эта супербактерия представляет собой реальную опасность.
Как написала «New York Times», профессиональная лига американского футбола США составила на 315 страницах руководство о предотвращении инфекций MRSA. В нем педантично перечислены все гигиенические предписания, вплоть до того, как заполнять дозатор антисептическим средством.
Будучи бактериями, обитающими на кожных покровах, стафилококки вообще и MRSA в частности встречаются на предметах, к которым люди прикасаются. В американских университетах, где традиционно уделяется большое внимание спорту, ищут пути и способы задушить потенциальное распространение микробов буквально в зародыше. Используются самые современные и дорогие методы, например дезинфекция спортивного инвентаря озоном, поскольку озон очень эффективно уничтожает всех микробов.
В массовом спорте применения таких дорогих методов ожидать не стоит. И это может стать настоящей проблемой. Мы живем во времена, когда любители спорта занимаются в условиях, приближенных к профессиональным. В 2017 году в Германии почти 10,6 миллиона человек посещали фитнес-клубы. По результатам опроса, большое количество людей тренируются несколько раз в неделю.
Для любителей фитнеса опасность войти в контакт с опасными патогенами ничуть не меньше, чем для профессиональных спортсменов. Несколько исследований, проведенных в фитнес-клубах, показывают такую высокую загрязненность микробами, что впору бить тревогу.
В одном исследовании ученые обнаружили более 200 тысяч микробов на квадратный сантиметр беговых дорожек и велотренажеров и почти 180 тысяч микробов на квадратный сантиметр гантелей.
Молекулярные анализы в фитнес-клубах подтверждают, что в основном встречаются типичные для кожных покровов бактерии — те же стафилококки. И MRSA в фитнес-клубах также выявляют регулярно.
Чем объяснить эту зашкаливающую численность микробов?
В теплом воздухе фитнес-клуба человеческое тело выделяет особенно много испарений: возрастают частота дыхания, слюноотделение и потоотделение.
При занятиях спортом образуется так называемый эккриновый пот, служащий для охлаждения. Этот вид пота состоит из воды, солей и маленьких органических молекул — молочной кислоты, аминокислот, мочевины и пептидов. Ротовая полость и кожный покров относятся к самым густо покрытым бактериями частям нашего организма. В подмышечных впадинах обитают до миллиона микробов на квадратный сантиметр.
Пот — не особенно дружелюбная для микробов среда, поскольку он содержит кислоты и соль. Однако живущие на коже микробы хорошо приспособлены к этим кожным выделениям. Пот вымывает микробов из глубоких слоев кожи наверх, и они переносятся на поверхности, до которых мы дотрагиваемся потной кожей.
Поэтому очень важно соблюдать основные правила гигиены во время и после тренировки (об этом мы еще скажем чуть ниже). Но посетители клубов, особенно молодежь, ведут себя беспечно и после тренировки переодеваются, не приняв душ. Вероятно, не хотят использовать общие неуютные душевые помещения.
Знаменательна и еще одна тенденция, опять же, больше распространенная среди молодых: удалять с тела полностью волосы. При бритье возможны порезы, через которые микробы могут проникнуть в организм.
В клинической сфере Германии количество инфекций MRSA немного сократилось. Больницы приняли строгие меры, чтобы подавить распространение мультирезистентных микробов. Однако исследование кёльнского инфекциониста Герда Феткенхойера и его коллег показало, что не все применяемые методы эффективны.
Тщательная дезинфекция рук и ежедневные обмывания пациентов в группе риска для целенаправленной деколонизации дали доказуемый эффект и оказались в исследовании самыми эффективными методами локализации MRSA.
Но скрининги, то есть тесты пациентов в группе риска на MRSA, и изоляция тех, у кого он обнаружен, в больнице не дали положительного результата. Команда Феткенхойера предположила, что карантин носителей MRSA оказывает негативное влияние на их выздоровление. Объяснение простое и убедительное: из-за стигматизации они реже посещают врача и силы самоисцеления ослабевают.
Распространенность MRSA среди общего населения не подлежит точному измерению. Многие люди не знают о том, что в их организме обитает опасный микроб. Когда это случайно выясняется при каком-то обследовании, у людей наступает шок.
Слова «карантин» и «MRSA-позитивный», вкупе с обоснованными предупреждениями об опасности мультирезистентных микробов, навевают мысли о ВИЧ и СПИД. Однако и ВИЧ и СПИД — качественно и совершенно иные состояния. ВИЧ передается через кровь и приводит к опасному для жизни иммунодефициту, который мы пока вылечить не можем. Инфекции MRSA во многих случаях излечимы. MRSA могут исчезать и сами по себе. К сожалению, о ВИЧ такого сказать нельзя.
Итак, если у вас обнаружен MRSA — это никакая не трагедия. Но и недооценивать ситуацию не стоит. Возможно полностью санировать пациента от микроба, как выражаются профессионалы. Помимо лечения подходящим антибиотиком, требуется в течение недели поддерживать дома строгую чистоту. Нужно ли проводить MRSA-терапию, зависит от индивидуальной истории болезни пациента.
Может ли самый обычный гражданин, занимающийся спортом, сделать что-то для того, чтобы положение дел с мультирезистентными микробами не ухудшалось?
Ответ: да, может!
Мы совершенно безответственно подходим к вопросу приема антибиотиков. Это нужно знать: каждый человек своим поведением может способствовать появлению у штамма бактерий резистентности к антибиотикам.
Человек, кидающийся пить антибиотики при несильной простуде, не допивающий упаковку прописанных антибиотиков до последней таблетки и спускающий остатки в унитаз, способствует возникновению опасных супербактерий.
Из-за подобного поведения стандартной дозировки может больше не хватить для уничтожения всех болезнетворных микроорганизмов. Нечувствительные бактерии выживают и продолжают размножаться. Чем чаще принимается антибиотик, тем больше бактерий становятся нечувствительными. Наконец, возникает резистентный штамм бактерий, на который антибиотик больше не действует.
Так как болезнетворные бактерии размножаются с высокой скоростью и передают сопротивляемость со своей ДНК другим бактериям, резистентность к антибиотикам может распространиться очень быстро.
Так значит, верно говорят, что спорт калечит? Нет, не заниматься спортом из страха перед мультирезистентными микробами в корне неверно.
Спорт полезен для здоровья, он укрепляет иммунитет и защищает от инфекционных болезней. Профессионалы рекомендуют умеренные нагрузки: бег на 15–25 километров, разделенный на 3–4 раза в неделю.
Надеюсь, моя жена не прочтет последний абзац. Когда я в последний раз надевал кроссовки, чтобы заняться спортом, кажется, еще были немецкие марки, а не евро.
Мойте руки после тренировки, после туалета тоже (подумайте о ваших партнерах по тренировке).
Приносите несколько полотенец, чтобы подстилать их на спортинвентарь (двухцветные: одним цветом на снаряд, другим к вам), вытирать пот, вытираться после душа.
Насухо вытирайте ноги после душа, в том числе между пальцев; используйте резиновые шлепанцы (антигрибковая профилактика).
Не тренируйтесь во время болезни; заклеивайте ранки.
Спортивную одежду, полотенца и т. д. после тренировки постирайте, лучше всего с порошком при температуре +60 °C. Особые гигиенические средства не нужны. Одежда должна высохнуть как следует, и обувь тоже.
Фитнес-клуб должен регулярно мыть спортинвентарь (спросите, какие гигиенические условия у них соблюдаются).
Руки прочь от анаболиков — они ослабляют иммунную систему.
На первый взгляд, упоминать рядом животных и детей кажется кощунством. Но я покажу, что и те и другие одинаково нуждаются в усиленной гигиене.
Несомненно, животные ответственны за большинство опасных инфекционных заболеваний, которыми заражаются люди. Но самые худшие из них передаются не от кошек или собак, самых любимых домашних питомцев в Германии.
С микробиологической точки зрения дети могут стать настоящим испытанием для семьи. Они игнорируют правила гигиены, тянут в рот все, что захочется, в том числе и ершики для унитаза, отчаянно протестуют против мытья рук и приносят в дом нежелательных паразитов — остриц и вшей. Вплоть до третьего года жизни для детей считается нормальным болеть примерно 12 раз за год инфекционными заболеваниями, некоторые из них передаются родителям, братьям и сестрам.
Не стоит недооценивать: опасность и возможность заразиться при человеческих укусах не меньше, чем при укусах животных. Знайте это, когда двухлетний сын вгрызается вам в руку, будто это кусок колбасы. И всегда с нами в игре уже много раз упоминавшийся золотистый стафилококк, с которым связана опасность инфекций или заражения крови.
Еще интереснее с научной точки зрения патогенные взаимоотношения людей и животных. Болезни, которыми могут обмениваться люди и животные, называются зоонозами.
Полезно знать: перенос инфекционных возбудителей работает в оба направления. Владелец или владелица вполне могут заразить своего здорового питомца болезнетворной бактерией.
Мы с полной уверенностью можем утверждать, что 60 % всех давно известных болезней человека происходят из царства животных. К ним относятся почти все бедствия, о которых кричат СМИ и которые вгоняют нас в страх и ужас. Назову лишь немногие: бешенство, гепатиты В и Е, птичий и свиной грипп, желтая лихорадка, эбола, губчатая энцефалопатия (коровье бешенство), клещевой энцефалит, энтерит, вызванный ЕНЕС, туберкулез, сибирская язва, чума, малярия, токсоплазмоз, ленточные черви…
И болезни, которые сегодня передаются только от человека к человеку, когда-то пришли к нам от сельскохозяйственных и домашних животных. Возбудители, бактерии, вирусы или одноклеточные паразиты давно существовали в животном царстве, до того как когда-то, в темные доисторические времена, перепрыгнули на человека. В нас они удивительно хорошо акклиматизировались и приспособились к человеку как к хозяину.
Корь — распространенная детская болезнь, которая, вероятно, произошла от вируса чумы крупного рогатого скота, мутировавшего в XI–XII веках, то есть в те времена, когда сельскохозяйственные животные часто содержались в том же доме, где жили и сами люди.
Также ученые убедительно реконструировали распространение ВИЧ. Скорее всего, варианты вируса иммунодефицита обезьян многократно переносились на человека в начале XX века.
Где-то в 1920 году в Киншасе (тогда — Леопольдвиле) возник тип ВИЧ, который сегодня распространен по всему миру. Десятилетиями он ограничивался бассейном реки Конго, в 1960-е годы достиг Карибского бассейна и в 1970-е годы — Северной Америки.
Возбудитель туберкулеза Mycobacterium tuberculosis тоже передался предкам человека миллионы лет назад от животных.
В настоящее время известно около 200 зоонозных инфекций. За 2,5 миллиарда заболеваний и 2 миллиона смертей по всему миру ежегодно ответственны всего 13 из них, передающихся от животного к человеку.
Для медиков, эпидемиологов и микробиологов в теме зоонозов еще много неопределенностей. В Германии ученые собирают национальную базу данных, которая уже позволяет заранее распознавать и предсказывать вспышки эпидемий. Но следует исходить из того, что статистика недостоверна. Многие случаи остаются незарегистрированными, так как больные лечатся самостоятельно.
Благодаря прививкам домашних животных, прежде всего кошек и собак, почти удалось побороть одну из ужаснейших болезней — бешенство.
Если вы регулярно ходите со своим питомцем к ветеринару, то застрахованы от различных возбудителей и опасных неожиданностей; однако не все владельцы животных выполняют все положенное — например, не дают противоглистные средства.
Если владельцы собак в основном заботятся как минимум об их происхождении и родословной, то владельцы кошек относятся к этому вопросу попустительски. Но заразиться от кошки не сложнее, чем от собаки. Напротив, зубы у этих тигриков острее, а значит, при укусах патогены проникают глубже.
Как уже упоминалось нами, многие люди испытывают шок, когда обнаруживается, что на их коже живет опасный микроб, резистентный к антибиотикам. Так и владельцы домашних животных не догадываются, что мультирезистентные микробы могут прятаться в шерсти их четвероногого любимца. Если у владельца есть повреждения кожи или открытые раны, потенциально опасные для жизни микроорганизмы могут проникнуть внутрь.
Есть целый ряд возбудителей, которые могут передаваться нам от домашних животных. Здоровым людям они не в состоянии причинить серьезный вред. Однако они могут вызывать недомогание, которое периодически нас накрывает и кажется загадочным и необъяснимым.
Бактерия Capnocytophaga canimorsus, передающаяся с укусами животных, может вызывать у человека с ослабленным иммунитетом тяжелые осложнения и даже привести к смерти. При мягком течении возникают гриппоподобные симптомы: температура, мышечные боли, рвота, диарея и головная боль.
Лихорадка от кошачьих царапин (фелиноз) — инфекционное заболевание с возбудителем Bartonella henselae, передающееся через кошачьи укусы и царапины. Через несколько дней после повреждения набухают лимфоузлы, поднимается температура, начинаются озноб и головная боль. Людям с ослабленным иммунитетом грозит менингит, или воспаление сердечного клапана, или даже заражение крови.
Альвеококк вызывает у людей потенциально опасную для жизни зоонозную инфекцию — альверолярный эхинококкоз. Собаки и кошки могут заразиться этим паразитом, съев, например, инфицированную мышь. У самих животных, как правило, после заражения симптомов нет. Но с экскрементами они выделяют и яйца червя Echinococcus multilocularis. Человек может контактировать с этими яйцами, даже если невооруженным глазом остатков экскрементов не видно. Инфекцию можно подхватить, погладив инфицированного зверя, прежде всего задние части, а затем проведя рукой по губам.
Паразитический протист Toxoplasma gondii живет и размножается чаще всего в кошачьих экскрементах. Инфекция крайне опасна для беременных, поскольку может сильно навредить плоду. Тем не менее опасна только первая инфекция. Женщины, которые до того никогда не контактировали с возбудителем, должны во время беременности держаться подальше от кошек и сырого мяса.
Если взвесить риски и пользу, то положительное влияние домашних животных на самочувствие оценивается высоко. Даже Берлинский институт Роберта Коха, высшая немецкая инстанция по вопросам инфекционных заболеваний, делает упор на позитивных аспектах наличия домашних животных: «Для здоровья полезны более высокая удовлетворенность жизнью за счет чувства собственной нужности, уменьшения стресса при общении с животными, большей физической активности и больших социальных контактов. У пожилых и людей с хроническими заболеваниями значительно улучшается субъективное состояние здоровья».
Из-за их положительного влияния животных под контролем допускают в больницы и дома престарелых.
Хорошо доказано, что контакт с сельскохозяйственными и домашними животными микробиологически положительно сказывается на здоровье. Особенно впечатляют данные американских ученых, исследовавших общины амишей и гуттеритов.
Этническое происхождение членов этих протестантских религиозных общин очень похоже: амиши иммигрировали в Америку из Швейцарии в XVIII веке, гуттериты переселились в Новый Свет в XVIII веке.
Обе общины живут крайне обособленно. И там и там в почете чистота и курение под запретом. Ученых поразил тот факт, что, несмотря на одинаковые жизненные условия, дети амишей в 4–6 раз реже болеют астмой и различными видами аллергии, чем дети гуттеритов.
Одно существенное различие между ними все-таки было: гуттериты занимаются промышленным сельским хозяйством. Амиши при возделывании полей обходятся без тракторов и других механизмов. И, что еще важнее: амиши располагают хлева поблизости от своего жилья и детям разрешено там играть. Намного более современные хлева гуттеритов расположены вдалеке от жилых домов и детей держат от них подальше.
Согласно исследованию, различия объясняются более высоким содержанием эндотоксинов в домашней пыли амишей. Эндотоксины — это продукты распада, происходящие из клеточной оболочки бактерий и стимулирующие иммунитет. Эксперименты с мышами показали, что контакт с эндотоксинами вызывает у врожденной иммунной системы грызунов защитную реакцию.
Тесная связь детей амишей с животными привела к положительным результатам. Расти вместе с животными — полезно для детей. Положительный и долговременный эффект объясняется тем, что микробиом и иммунная система маленьких детей только формируются. Согласно гипотезе, за счет тесного контакта с животными различные микроорганизмы (например, некоторые молочнокислые бактерии) заселяют кишечник детей и там стимулируют иммунную систему.
Считается, что со временем собаки и хозяева становятся похожи. Это забавное, но недоказанное утверждение. А вот схожесть их микробиомов — доказана.
Детские дни рождения или школьные праздники я посещаю примерно с той же охотой, что и туалеты на автозаправках в Южной Франции. Когда я слышу: «Этот картофельный салат дети приготовили сами», мне хочется бежать со всех ног. И еще когда случайно захватываю краем уха разговоры вроде: «Шанталь, ешь, не переживай, твой понос пройдет со дня на день», у меня включается рефлекс бегства.
Хотя мне, как микробиологу, напротив, следовало бы проявить толерантность. Дети страдают от всевозможных болезней и ничего не могут поделать. А родители страдают от смущения и неловкости, которые с ними связаны.
Приведу два примера. Мы прогуливались с семьей по горам, и мой сын, тогда семилетний, вышел из-за камня и спросил: «Папа, а это нормально, что в моем а-а много белых червяков?»
Острицами (Enterobius vermicularis) — белыми червячками чуть более сантиметра длиной — маленькие дети часто заражаются на игровых площадках и в детских учреждениях. Яйца попадают в землю, в песок или на игрушку с остатков инфицированных экскрементов.
Так как дети любят брать пальцы и игрушки в рот, паразит попадает в организм.
Каждый второй человек хоть раз в жизни заводит тесное знакомство с острицами, которые сопровождают человечество тысячи лет. Они паразитируют в кишечнике. Самки ночью выползают из ануса и откладывают яйца. Потом это место сильно чешется, а дети могут расцарапать себя до крови. Образуются воспаления, которые они расчесывают снова и снова, яйца попадают на руки и снова в рот, так что дети все время заражают себя сами — замкнутый круг.
Вытряхивая постельное белье, могут заразиться и взрослые. Лечение — противоглистные средства и обязательные срочные гигиенические меры.
Ежедневно стирать постельное и нижнее белье.
Температура воды должна быть не меньше +60 °C и обязательно — полный цикл машинной стирки с порошком.
Постельное белье нельзя вытряхивать.
Коротко обрезать ногти ребенку, чтобы он не расчесал себя до крови.
Как отец троих детей, я относительно часто общаюсь с другими родителями. Еще ни один из них не подошел ко мне и не признался добровольно: «Эй, у нас сейчас дома острицы».
Точно так же обстоит дело со вшами. Это типичная детская болезнь и абсолютно не показатель плохого соблюдения гигиены. Под лупой эти насекомые выглядят довольно отвратительно, но от них легко избавиться. Нужна расческа от вшей, снимающая их яйца с волос, и специальный шампунь. Эти паразиты быстро исчезнут.
Но поскольку иметь вшей считается постыдным, сады и начальные школы не раскрывают источник вспышки заболеваемости вшами.
Один из самых сомнительных с точки зрения микробиолога зверей попадает в квартиру на законных основаниях, потому что он такой милый. Однако в его внутренностях роятся микробы в огромных количествах. Ученые Швейцарской высшей технической школы Цюриха исследовали резиновых уточек и в 80 % игрушек нашли потенциально болезнетворные бактерии. В более чем половине из них росли различные грибы.
От 5 до 73 миллионов бактерий на квадратный сантиметр обитают в пластиковых игрушках. Как бы извиняясь, ученые добавили, что результаты исследования выглядят «непривлекательно».
Не целоваться с ними, закрывать поврежденные кожные покровы.
Не есть и не спать вместе с животными.
Клетки и туалеты мыть в перчатках и не вдыхать пыль.
После контакта с животными мыть руки.
Наблюдать за укусами и царапинами и при подозрении на воспаление сразу обратиться к врачу.
Регулярно обрабатывать животных от паразитов, делать прививки у ветеринара.
Как всегда, дети, пожилые, беременные и люди с ослабленным иммунитетом должны соблюдать повышенную осторожность.
Микроорганизмы ответственны за самые большие бедствия человечества. Но каковы истинные бедствия? Чума, холера, оспа, туберкулез и СПИД? Или прыщи, запах изо рта и вонючие подмышки?
В 2018 году немцы потратили на косметические товары аж 1,71 миллиарда евро. Нет более устойчивого в кризисы рынка, чем рынок кремов, лосьонов и шампуней. Люди лучше сэкономят на отпуске, покупке машины или продуктах, чем на духах, помаде и краске для волос.
При этом косметические средства относятся к области с неопределенными результатами. Их «магия» заключается в обещании, что человек станет лучше и привлекательнее. Но как и когда именно достигается это улучшение, остается загадкой.
Когда я в 2016 году стал руководителем лаборатории анализа микробных сообществ в отделе микробиологии Henkel, то поначалу был обескуражен. Вместо научных измерений изготовление косметических продуктов определяли чувства и глобальные тренды. Итак, мы говорили не о конкретных химических веществах и микробах, а о «свежести», «уходе» или «блеске».
И рабочие задачи были соответствующие: «Мы хотим упомянуть в рекламе „двойную свежесть“, разработайте для нее тест». Или: «Создайте идею для „больше блеска на 100 %“».
Когда покупатель, например, наносит на лицо маску, должно произойти чудо. И это следует понимать буквально. В глубине души покупатели хорошо знают, что ингредиенты продукта не разглаживают морщины и тем более не заставляют их исчезнуть.
Я думаю, что косметическая индустрия — единственная область, где покупатель сознательно позволяет себя обманывать. Конечно, реклама товаров не должна быть насквозь лживой. Но рекламу косметических средств нужно читать так же, как рекламный проспект отеля. Нужно знать, что «традиционный отель в оживленном центре города» — это обычный хостел без какого бы то ни было комфорта и в шумном окружении.
Когда косметические средства (например, зубная паста) служат цели предотвращения болезней, все в порядке. Но они не должны проникать под кожу и действовать на организм системно, как лекарства.
Нужно понимать: на крупных предприятиях, производящих косметику, всем рулит отдел маркетинга, а не отделы исследований и разработок. Ученого такое положение дел может разочаровать и уязвить.
Например, ты нашел наконец-то для продукта вещество, которое для него оптимально, не ядовито и не вызывает аллергии, и патента у конкурентов на него нет, и продукт оно не окрашивает и не изменяет его каким-либо другим нежелательным образом, долго хранится и эффективно действует, — есть большая вероятность, что маркетинговый отдел его завернет.
Чтобы заинтересовать покупателя, любому косметическому продукту нужна «история». Это те настоящие или предположительные свойства, которые сделают крем или лосьон голубой мечтой для покупателя. Для «истории» важен какой-то ингредиент, который эффективно будет работать в рекламе. Одно время таким ингредиентом был, например, зеленый чай. Сомнительно, чтобы качество косметического продукта каким-либо образом изменялось от его добавления. Однако чай ассоциировался со здоровьем, уравновешенностью и мудростью Востока — и это была «история», которая прекрасно функционировала. Но совершенно неожиданно отдел маркетинга сообщил: «He-а, зеленый чай больше не катит… Давайте попробуем с белым чаем. „White is the new green“, знаете ли».
Мы протестировали множество потенциальных ингредиентов. Один раз даже метеоритную пыль. Это был бы высококлассный ингредиент для «истории», но, к сожалению, это экзотическое вещество совершенно бесполезно для косметических средств.
При этом есть и косметика, которая должна давать реальный эффект. Средства против запаха пота — лучший пример. С одной только «историей» такие продукты не продашь. Когда заявленного действия нет, покупатель это сразу замечает.
Свежий человеческий пот не имеет запаха. Только через 15–30 минут он начинает пахнуть. Причина: микроорганизмы на кожных покровах и особенно под мышками медленно расщепляют пот. В процессе возникают летучие соединения: стероиды, разветвленные жирные кислоты и тиолы, к которым наш нос весьма чувствителен.
Запах пота имеет очень сложный состав. Но есть несколько основных веществ. Например, 3-метил-2-гексеновая кислота (3М2Н, органическая кислота) — ведущий компонент в запахе пота. Этот запах мы чувствуем, встречая утром уборщицу в спецодежде, которая долгие часы проработала в синтетическом халате: затхлый, кисловатый. Далее, в запахе пота есть серосодержащие вещества (3-метил-3-сульфанил-гексан-1-ол), они присутствуют в незначительной концентрации, однако тренированный человеческий нос воспринимает их даже при соотношении одна биллионная грамма на литр. Например, такую концентрацию мы получим, если растворим 50 граммов 3-метил-сульфанил-гексана в Боденском озере. Острый «козлиный» дух обратит в бегство всех посетителей любимого озера.
Подмышка — идеальное пространство для жизни микроорганизмов: влажное, теплое, защищенное, с большой поверхностью за счет волос, богатое питательными веществами за счет потовых желез. Здесь самая высокая плотность микробов на кожных покровах: один миллион на квадратный сантиметр.
Тем не менее микробное разнообразие в подмышечных ямках весьма умеренно. Там обитают около 50 различных видов бактерий. Самые распространенные и важные для возникновения запаха из них — коринебактерии и стафилококки. Они обладают ферментами, которые высвобождают из пота пахучие вещества.
Пот порождает две основные проблемы: мокрые подмышки и запах. Для борьбы с ними у косметических продуктов есть две стратегии.
Дезодоранты содержат спирты, антибактериальное действующее вещество против образующих запах бактерий и парфюм, заглушающий запах тела. Это спреи, которые можно распылять по всему телу.
Недостаток: спирт раздражает кожу, и влагу из подмышечных ямок дезодоранты не убирают.
Антиперспиранты содержат вещества, которые сужают и закрывают так называемые эккринные потовые железы, денатурируя белки пота. Так подмышки остаются сухими. Кроме того, эти и другие добавленные вещества сдерживают рост микрооорганизмов. Подмышки не потеют и не пахнут. Важнейшее действующее вещество для этого — хлоргидрат алюминия.
Недостаток: ионы алюминия могут быть токсичны как для растений, так и для людей. Токсичность алюминия связывают, например, с вымиранием лесов, так как кислотный дождь усиленно высвобождает в земле ионы алюминия из глинистых минералов. Кроме того, есть подозрение, что алюминий связан с возникновением болезни Альцгеймера и рака груди. Однако пока ни одному исследованию не удалось доказать наличие связи между обеими болезнями и использованием антиперспирантов или даже показать механизм действия.
Несмотря на это, потребители проявляют осторожность, и индустрия ищет, чем бы заменить хлоргидрат алюминия. Насколько мне известно, альтернативы, которая бы столь же хорошо предотвращала потение и была выгодна по цене, пока нет.
У алюминия настолько загубленный имидж, что на многих дезодорантах пишут: «Без алюминия!» Но они его никогда и не содержали.
Что может сделать покупатель, чтобы защитить себя от вредного воздействия алюминия, если не хочет отказываться от его полезных свойств?
Наносите антиперспиранты умеренно, один раз в день и не больше или несколько раз в неделю, в остальное время пользуйтесь дезодорантами.
Не наносите на поврежденную кожу (после бритья).
Брить подмышки — гигиенично, так как они быстрее высыхают и у микробов меньше возможностей для размножения, соответственно, образуется меньше пахучих веществ.
Вечернее применение ведет к усиленному действию из-за ночного покоя, во время которого мы не активны.
Хорошо мойте подмышки (так бактериям достается меньше питательных веществ).
Ограничьте другие источники алюминия, например то, что попадает с пищей (не храните кислые блюда в алюминиевой фольге, не курите).
Носите ткани с хорошо впитывающими свойствами, например футболки под рубашку.
Многие исследования указывают, что антиперспиранты могут обладать еще одним недостатком, помимо злополучных ионов алюминия: их применение увеличивает в подмышечных ямках количество актинобактерий, к которым относятся коринебактерии — главные производители запаха.
Поэтому исследователи, занимающиеся телесными запахами, надеются, что в будущем удастся уйти от антибактериальных веществ в сторону пре- и пробиотических стратегий. Это могли бы быть, например, пробиотики, которые способствовали бы выработке бактерий без запаха в подмышках и тем самым вытеснению бактерий с сильным запахом. Обсуждается и прямое, то есть пробиотическое, применение таких бактерий. У многих бактерий, обитающих в подмышках, есть родственные штаммы, которые намного менее склонны к образованию запаха.
Есть идея, родственная фекальной трансплантации: менять сильно пахнущую микрофлору подмышек на другую, с более нейтральным запахом. Но пока это просто взгляд в далекое будущее.
В Henkel я занимался преимущественно поиском химических и натуральных веществ, которые целенаправленно сдерживают ферментативное высвобождение молекул запаха из бактерий. Одним из таких ингибиторов является триэтилцитрат, который входит в состав многих антиперспирантов и дезодорантов.
Идея такова: проблемные пахучие ферменты ингибируются, а бактерии остаются живыми.
Но до сих пор это функционирует не слишком хорошо. С учетом взаимодействия с киллерами, такими как этанол или хлоргидрат алюминия, почти невозможно доказать пользу от дополнительного ингредиента — и прежде всего тогда, когда из финансовых соображений его добавляют в минимальных количествах. Это как если бы захотели измерить воздействие спички посреди горящего леса.
Очень интересный подход разработали в Швейцарии. Одна парфюмерная компания присоединила пахучие вещества к аналогичным поту веществам, которые затем поглощались бактериальными ферментами.
Таким образом был использован враг в микрофлоре подмышек, чтобы расчистить территорию для приятного запаха. Очень умно, но слишком дорого для ежедневного применения!
Также и исследование пахучих бактерий доказывает, как мало мы в принципе знаем о микроорганизмах.
Одно из моих любимых исследований провел конкурент — фирма Nivea. Изучалась связь между консистенцией ушной серы и интенсивностью запаха тела.
То, что они должны быть как-то связаны, предположил еще в далеком 1937 году японский антрополог Бунтаро Адати, который опубликовал статью в популярном тогда журнале «Zeitschrift fur Rassenkunde» («Расовая история человечества»). В статье он писал о том, что у азиатов беловато-сухая ушная сера и слабый телесный запах, в то время как белые люди склонны иметь сильный телесный запах и желтовато-масляную ушную серу.
В своем исследовании коллеги из Nivea доказали, что компоненты пота через железы и серу в уши доставляют одни и те же транспортные белки.
У многих азиатов этот белок мутирован. Удивительно, насколько распространена эта мутация в азиатских странах. Это обстоятельство связывается с более высокой вероятностью размножения у людей с меньшим телесным запахом. Действительно, в Азии тема запаха сильнее табуирована, чем у нас.
Самые большие проблемы в косметологии микробиологам давно удалось победить. С этой точки зрения имеющихся на рынке товаров вполне достаточно. Но концерны знают, что покупатели в своем потребительском поведении ведомы какой-то шизофренией: с одной стороны, им нравится товар, к которому они привыкли; с другой стороны, они постоянно хотят, чтобы их удивили чем-нибудь новеньким.
Я и сам очень восприимчив к этой маркетинговой стратегии. Как только на любимом мною товаре появляется «приманка», например «новая формула» или «теперь с йогуртом», я тут как тут.
Современные гели для душа — хороший пример того, как производители пытаются продвинуть на рынке ненужные новинки с помощью маркетинговых уловок. Антибактериальные ингредиенты здесь не просто не нужны, а даже вредны, потому что коже нужна разнообразная микрофлора. Хороший гель для душа должен очищать кожу, не сушить ее и поддерживать кислотный баланс pH.
Акне — самое распространенное кожное заболевание в мире, — а потому прекрасный рынок для косметических товаров. Для юношей и девушек ходить с прыщами в школу — настоящая проблема. Для гигиенической промышленности же нечистая кожа — великолепная возможность привлечь молодых покупателей.
Акне возникает при закупорке сальных желез на волосяных фолликулах, которая обусловлена гормональным всплеском в пубертатном возрасте. Возникает богатая питательная среда для бактерий. Cutibacterium acnes процветает в закупоренных анаэробных фолликулах и вызывает воспаление.
Проблемная кожа — умеренная форма или предстадия акне. Здесь помогут гели для умывания, которые очищают кожу детергентами от излишков жира, отшелушивают ее, открывают поры и оказывают антибактериальное действие. Действующие вещества: салициловая кислота и пероксид бензоила.
При настоящем акне все косметические товары неэффективны. Нужно пить гормоны или антибиотики, а также использовать кремы с высоким содержанием пероксида бензоила. Так как не все штаммы Cutibacterium вызывают акне, уже сегодня применяются пробиотические подходы.
Ротовая полость — вторая населенная микроорганизмами часть нашего тела после толстой кишки. Там бактерии особенно заметны: на зубах и языке образуется налет, биопленка, которая может привести к возникновению кариеса, пародонтоза и запаха изо рта.
Живущие в зубном налете бактерии — это факультативные анаэробы, то есть для обмена веществ им не нужен кислород. Поэтому на зубах может быть молочнокислое брожение. Молочная кислота затрагивает зубную эмаль и повреждает ее. Когда анаэробы расщепляют органическое вещество, образуется неприятный запах. В этом отношении ротовая полость не отличается от кишечника.
Во всем виноваты сероводород, масляная кислота и скатол, высвобождающиеся при этом процессе. Данные вещества и связанный с ними запах изо рта измеряется с помощью галиметра (запах изо рта = галитоз). Дурной запах может возникать по многим причинам, не только из-за недостаточной гигиены полости рта.
Как бывший сотрудник Henkel я без колебаний признаю: рынок косметических продуктов и продуктов для ухода за собой полон котов в мешке — покупатель необязательно получает то, на что надеется. Однако мало в каких товарах столько ненужных ингредиентов, сколько в зубной пасте. Самое важное в гигиене ротовой полости — многократное механическое удаление зубного налета на зубах и на языке щеткой и зубной нитью. Больше ровным счетом ничего не требуется. Пена, вкус, ополаскиватель, особые антибактериальные вещества (например, цинк или триклозан) — все это лишнее. Имеют смысл только добавки фтора, так как защищают от кариеса. Однако время от времени поднимается вопрос о его безопасности, поскольку фтор токсичен; но чтобы получить токсичную дозу, например, весящий 15 килограммов ребенок должен съесть целый тюбик зубной пасты. Поэтому паста для детей не всегда содержит фтор.
Исследование здоровья полости рта, проведенное в 2016 году по заказу Немецкой стоматологической ассоциации, показало, что сегодня более 80 % всех двенадцатилетних детей не имеют кариеса. И в этом позитивном результате велико влияние фтора. Он помогает организму укреплять зубную эмаль кальцием и другими минеральными веществами и таким образом зубы не портятся.
В обязанности руководства Henkel также входило проведение структурированного разговора с сотрудниками и коллегами. Высшим пилотажем считалось, например, деликатно указать другому на сильный запах изо рта или на запах пота: предупредительно, без грубостей («от тебя воняет»), тоном, соответствующим неловкой ситуации, в разговоре с глазу на глаз упомянуть, что «это» уже бросилось в глаза нескольким коллегам (то есть впечатление не субъективное) и что против «этого» относительно просто что-то предпринять (сменить белье, принять душ после того, как приехал на работу на велосипеде, почистить зубы…), особенно если работаешь в крупнейшем косметическом концерне.
Оглядываясь назад, я рад, что за четыре года работы в Henkel мне ни разу не пришлось вести такой разговор ни по ту, ни по другую сторону стола.
Хорошо бы содержание книги иногда прерывалось короткими призывами: «Пожалуйста, помойте руки!» В вопросах домашней гигиены это самый первый и самый важный совет, который может и должен давать гигиенист.
К счастью, медицина давно уже признала, что по меньшей мере треть всех инфекций можно было бы предупредить, если бы люди серьезно отнеслись к дезинфекции рук. Это и безобидные ОРВИ, и инфекции желудочно-кишечного тракта, и перенос опасных мультирезистентных микробов.
Согласно данным Федерального центра медицинского просвещения, тщательное мытье рук с мылом снижает частотность воспаления легких и диареи не менее чем на 50 %.
Однако до сих пор многие преступно пренебрегают мытьем рук. По результатам опроса 2017 года, каждый третий житель Германии не моет руки перед едой. Да и врачи с медсестрами тоже не всегда проводят необходимую дезинфекцию рук при контакте с пациентами, как того требует Национальный экспертный центр по контролю за бактериями в больницах.
За таким поведением не кроется злого умысла. Врачи торопятся к следующему пациенту и не располагают временем для тщательного мытья рук после каждого визита. Кроме того, врачи и обслуживающий персонал в больницах и так дезинфицируют и моют руки в три раза чаще, чем в среднем по статистике.
За частое мытье рук многие медики расплачиваются болезненными и зудящими экземами. Еще несколько лет назад они по правилам должны были перед операцией как следует «отскоблить» руки, но сейчас от этих правил отказались. Ведь в результате растет риск повреждений, воспаления и инфекций. Гораздо больше внимания стало уделяться питательным уходовым средствам. Я рекомендую использовать их и дома, чтобы избежать повреждения кожи на руках.
Во второй половине XIX века не мыть руки перед операцией было в порядке вещей. Акушер-гинеколог Игнац Филлип Земмельвейс (1818–1865), ординатор в родильном доме Венской городской больницы, был обеспокоен высокой смертностью среди рожениц. О микроскопически маленьких возбудителях болезней тогда еще не знали. Интуитивно он предположил, что инфекция заносится врачами, которые нередко приходили принимать роды сразу после вскрытия.
Земмельвейс посчитал, что опасные «частички трупов» попадают на пациенток, — довольно прозорливый вывод для медика середины XIX века, не располагавшего знаниями о микробиологии.
На основании своего наблюдения он приказал врачам дезинфицировать руки хлорной известью перед приемом беременных и рожениц. То, что именно руки врача попали под подозрение как переносчики заболеваний, медики посчитали кощунством. Сегодня невозможно этого представить, но тогда гигиенические рекомендации Земмельвейса были полностью проигнорированы его коллегами.
Дальнейшая жизнь врача приняла еще более несчастливый оборот: в 1865 году 47-летний Земмельвейс умер при таинственных обстоятельствах в одном из сумасшедших домов Вены. Только после смерти ему воздали должное. В XX веке его называли «спасителем матерей».
Прошло 150 лет, и вот дискуссия о гигиене рук среди врачей вышла на новый уровень. Обязательное когда-то рукопожатие между врачом и пациентом почти исчезло. Потому что при классическом рукопожатии передается гораздо больше микробов, чем при приветствии «дай пять!» или соприкосновении кулаками.
Во врачебных кругах нет однозначного отношения к исчезновению рукопожатия. Врачи пожимают руки до сотни раз за день. Современные антисептические средства не сушат кожу, однако если их наносить на кожу сотни раз ежедневно, то они ей вредят. Пациенты могут сами разрешить эту ситуацию и отказаться от рукопожатия, если поводом для визита к врачу стало инфекционное заболевание.
Мытье рук — простая и незатейливая процедура, которая несет огромную пользу. И то, что многие люди чураются этой простой привычки, заставляет, конечно, задуматься. Тем временем нужно взять себе за правило регулярно мыть руки и при этом тщательно соблюдать рекомендации. Мыть руки следует не менее 30 секунд, чтобы мыло распределилось равномерно по рукам, в том числе и между пальцев, вокруг большого пальца и под ногтями.
Не подлежит сомнению, что бактерии лучше смываются водой с мылом, чем без него. Количество микробов уменьшается в десятки и тысячи раз. Важно использовать достаточное количество мыла. В одном исследовании было показано, что большее количество мыла, обычного или антибактериального, связано с более значимым уменьшением количества бактерий.
Что делать, если мыла нет? Некоторые биологи считают, что в таком случае лучше вовсе отказаться от мытья рук. Обоснование: вода сама по себе только приводит микробов в боевую готовность. Противоположное мнение: и простая вода значительно сокращает количество микробов. Я придерживаюсь второго варианта.
В больнице гигиеническая и хирургическая дезинфекция рук проводится по установленным правилам. В домашних условиях необходимо применять антисептические средства, если кто-то из членов семьи болеет. В обычном случае — нет. Однако…
Если дозатор для мыла пуст, можно спокойно воспользоваться дозатором для антисептического средства (в общественных туалетах их стали устанавливать все чаще).
У дезинфекции рук есть тот же недостаток, что и у дезинфекции в целом: средства убивают микроорганизмы без разбора, в том числе и полезные, которые образуют гидролипидную защитную оболочку, стимулируют иммунную систему и борются с патогенными микроорганизмами, конкурируя с ними.
Отдельная наука — температура воды для мытья рук. Долгое время считалось, что вода должна быть горячей, иначе руки не станут чистыми. Но мнение ученых переменилось. Горячая вода обезжиривает кожу, та быстро становится шершавой, потрескавшейся — приглашение для вредных микробов проникнуть внутрь. Лучше всего смывать нежеланных обитателей с кожи чуть теплой водой. Но и холодная вода вместе с мылом достигает этой цели.
Меня часто спрашивают, сколько раз в день нужно мыть руки. Дело не в конкретном числе раз. Когда лежишь целый день больной в постели и разглядываешь потолок, мыть руки нет необходимости. В остальных же случаях нужно, например:
• перед приготовлением пищи и после него;
• перед едой;
• перед нанесением косметики;
• после туалета;
• после смены подгузника ребенку;
• после контакта с животными или больными людьми;
• после выноса мусора;
• по возвращении с улицы домой, даже если вы быстренько сбегали в ближайший магазин.
Различные исследования доказали, что мужчины более небрежно относятся к гигиене рук, чем женщины. Кроме того, согласно микробиологическим исследованиям одного американского ученого, микрофлора на руках у мужчин и у женщин различается.
Очень тщательно исследовал микробиом на руках Ноа Фирер, руководитель лаборатории Университета Колорадо в Боулдере. На ста руках ученый обнаружил примерно 4800 видов микробов. Примерно столько же видов обитают в желудочно-кишечном тракте.
Причина такого разнообразия проста: ни одна другая часть тела не соприкасается с различными предметами так часто, как руки. Поэтому и состав микробной микрофлоры на них быстро меняется. С микробной точки зрения, существует большая разница, что вы делали секунду назад: проехались в метро, погладили собаку или поиграли с ребенком в песочнице. Под микроскопом картина будет совершенно различной во всех трех случаях.
Еще удивительнее: микрофлора левой и правой руки человека совпадает лишь на 17 %. Вот уж действительно: левая не знает, что творит правая. Мы совершаем левой и правой рукой различные действия и беремся за разные предметы.
Более высокое значение pH кожи у женщин, вероятно, объясняется большим бактериальным разнообразием. Другие причины различной микрофлоры на руках мужчин и женщин — использование косметики и регулярная гигиена рук.
Заслуживает упоминания, что на руках женщин обнаруживается больше фекальных бактерий, чем на руках мужчин. Краткое объяснение моей жены этого феномена: «Потому что женщины чаще моют туалет».
Как-то один мой коллега из Henkel выразился очень ясно по этому вопросу, так что я помню его фразу до сих пор: «Самое опасное при стирке — сортировать грязные вещи голыми руками». Он прав.
Перенос заболеваний через стиральную машину — настоящая проблема. На работе нам все меньше нужны физические нагрузки. Многие из нас работают в сфере обслуживания и сидят в офисах. Поэтому наша одежда не так сильно пачкается, как когда-то. Стирка с кипячением (при +90 °C) стала большой редкостью.
Теоретически есть риск передать другому члену семьи вредных микробов, например грибок стопы или норовирус, через белье и одежду. Но прямой контакт между людьми, прежде всего через руки или касание проблемных поверхностей, представляет собой более серьезную проблему.
Нельзя забывать: первичная цель домашней стирки — это удаление грязи, пятен и запахов, а не дезинфекция белья. В первую очередь в больницах и других медицинских учреждениях. Там белье обрабатывается специальными химическими и термическими способами, поскольку это важно для тяжелобольных и людей с ослабленным иммунитетом. Ткани, применяемые в операционной, стерилизуются в автоклаве при температуре +120 °C водяным паром и под давлением 2 бара. Делать дома что-то подобное совершенно излишне. Современные стиральные машины и универсальные моющие средства хорошо справляются с очищением белья и одежды. Тем не менее исследовательские отделы компаний — производителей стиральных порошков вынуждены неутомимо трудиться, чтобы идти в ногу со временем. С чем это связано?
Сегодня при стирке не приветствуется обеззараживание: для экономии энергии и удлинения срока службы техники чаще всего стирка производится при низких температурах. Кроме того, многие современные ткани не переносят ни сильной химии, ни высокой температуры.
В моду вошли жидкие моющие средства, и это тоже проблема. Пользоваться ими намного удобнее — их проще дозировать и они не оставляют разводов на белье. И не содержат отбеливателя — главного ингредиента для борьбы с микробами.
При стирке отбеливатель производит перекись (активный кислород), которая разрушает пятна и уничтожает микробов за счет окислительного процесса. Но это вещество работает только в стиральных порошках. В жидких средствах для стирки оно разлагается, а в средства для стирки цветных вещей его не добавляют, так как отбеливатель разрушает цвета.
Жидкие моющие средства имеют высокое содержание воды. Все, что содержит много воды, легко поддается заражению микробами. Поверхностно-активные вещества, активные моющие вещества становятся, как углеводороды, пищей для микробов.
Поэтому для увеличения срока годности в жидкие моющие средства добавляют консерванты. В противном случае они стухнут, как любой скоропортящийся товар. Определить, испорчено ли средство, можно по неприятному запаху. В какой-то рассылке для микробиологов я прочитал убедительную характеристику жидкого моющего средства: сам факт, что эти моющие средства, даже в концентрированной форме, нужно защищать от микробов, указывает на то, что они не смогут убивать микробов в стиральной машине.
Мой отдел в Henkel, помимо прочего, отвечал за исследование жидких моющих средств, возвращенных разозленными покупателями. Причина: они дурно пахли либо расслоились на фракции. Значит, дозировка консервантов была рассчитана неверно — например, при производстве засорилось сопло. Между собой мы называли шкаф с расслоившимися или воняющими образцами «пещерой ужасов».
Стиральный порошок — сухое вещество и в консервантах не нуждается. При машинной стирке при +60 °C — это лучшее антибактериальное оружие, которое только можно применить в домашних условиях. В зависимости от рода микробов и от ткани можно снизить их количество на 99,9 %.
С помощью так называемых отбеливающих активаторов промышленность пытается достичь приемлемого отбеливания и при низких температурах. Это разумный способ совместить гигиену и увеличение срока службы вещей. Жидкие моющие средства тоже убивают почти 99 % всех микробов. Однако следует иметь в виду: с каждой загрузкой в машину попадают миллиарды микробов. То есть после уничтожения 99 % микробов остаются еще миллионы. Для ослабленной иммунной системы разница между 99,9 % и 99 % может иметь решающее значение.
Антибактериальный результат стирки зависит от многих факторов. То, что делает счастливыми микробиологов и покупателей, не очень хорошо для окружающей среды. В целом чем лучше уничтожаются микробы, тем больше на это расходуется энергии — за счет более высокой температуры или большей продолжительности программы стирки.
Вот несколько советов относительно того, как избавиться от микробов при стирке.
Правильно дозируйте моющее средство, это решающий фактор в борьбе с микробами. Регулярно используйте высокотемпературный режим.
Слишком загруженный барабан ухудшает качество стирки, особенно в случае сильно грязного белья.
Чем дольше вы полощете, тем лучше вымываются микробы и остатки моющего средства.
Чтобы не появлялся запах, периодически запускайте пустую машину при температуре +60…+90 °C с моющим средством, мойте отделения для порошка и кондиционера, а также резиновые уплотнения, оставляйте машину открытой, чтобы она хорошо высыхала.
Чем интенсивнее программа сушки, тем лучше. Солнце и утюг тоже убивают микробов.
Стирка при высоких температурах предупреждает возникновение запаха. Синтетические ткани лучше собирают микробов и впитывают запахи, чем натуральные, и совсем не переносят высоких температур.
Функциональную одежду из деликатных тканей стирайте отдельно и сразу после ношения мягким моющим средством.
Кондиционеры, особенно жидкости для дезинфекции или средства для очистки самой машины, с микробиологической точки зрения излишни.
Казалось бы, все хорошо, но пугают данные, собранные Институтом информации для потребителей (Штифтунг Варентест): многие машины стирают при температуре более низкой, чем заявлено в программе.
В различных странах мира с давних времен и до сих пор стирают холодной водой, максимум водой комнатной температуры. США и Япония — тому яркие примеры. В этих странах отсутствие высокой температуры нивелируется за счет применения сильных отбеливателей. Такой способ помогает сэкономить энергию, но все равно вреден для окружающей среды.
В составе современных моющих средств способен разобраться только химик: поверхностно-активные вещества, умягчители воды, щелочи, антипенные средства, отдушки, отбеливатели и оптические осветлители, отбеливающие активаторы и стабилизаторы, средства сохранения цвета, консерванты…
Но есть один ингредиент, который заслуживает пристального рассмотрения: в моющих средствах есть энзимы, которые «съедают» пятна на ткани.
Большинство энзимов сначала проходят этап теоретической разработки, поскольку только так можно подобрать нужную эффективность очистки. Чем больше энзимов содержит моющее средство, тем оно дороже.
Как правило, проходят годы, прежде чем удается добиться того, чтобы энзимы оставались в стиральном порошке активными и стабильными. А затем их нужно защитить патентами. Таким образом, мы получаем дорогостоящее исследование, что не может не отражаться на цене товара.
Десять — пятнадцать лет назад все стремились найти или с помощью генной инженерии создать энзимы, которые были бы устойчивы к высокой температуре или были бы эффективны при температуре ниже +60 °C. Сегодня лаборатории вынуждены учитывать новые тенденции в стирке и искать совершенно другие решения. В наше время ученые охотятся за энзимами, которые действовали бы и при низкой температуре в +15…+20 °C.
Вообще это удивительно: так называемые белая и серая биотехнологии, которые производят энзимы для моющих средств путем генной модификации, законодательно одобрены, в отличие от зеленой (растения) и красной (человеческие клетки, животные) биотехнологий.
В Henkel долго существовал большой и могущественный отдел ферментных технологий. Но затем его сильно сократили, так как для снижения издержек дюссельдорфский концерн отдает разработку энзимов на аутсорсинг. В собственной лаборатории компании эти энзимы только оптимизируются для конкретных условий применения.
Исследования доказывают, что стиральные машины — идеальное жизненное пространство для микроорганизмов. Там им тепло, влажно и много питательных веществ. Их особенно устойчивые биопленки образуются в труднодоступных местах, которые редко моют: в отделениях для порошков и кондиционеров, барабане и прокладках.
Недостаток современных машин по сравнению со старыми моделями в том, что в новых стиральных машинах металлические компоненты часто заменяют на дешевые пластмассовые, на которых биопленка образуется значительно лучше. В наших исследованиях, проведенных Университетом Фуртвангена, мы смогли доказать, что в одной стиральной машине живут сотни родов и семейств бактерий и грибов. О естественной колонизации вирусами или простейшими мы почти ничего не знаем.
Вполне возможно, что после стирки белье во время полоскания снова загрязняется микробами из микрофлоры стиральной машины. Кроме того, известно, что биопленки образуют пахучие вещества, когда становятся анаэробами. Следовательно, если от свежевыстиранных вещей исходит неприятный запах, это может указывать на наличие большого количества культур микробов в стиральной машине.
Бельгийские ученые в одном из своих исследований заподозрили, что неприятный запах может исходить от кожных бактерий, оставшихся в волокнах ткани.
До конца феномен запаха от постиранного белья еще не изучен. Японские ученые идентифицировали Moraxella osloensis как бактерию, которая может вызывать такой запах. Обычно она обитает на кожных покровах и слизистых оболочках человека, а также встречается в природе. Вероятно, это она вызывает хорошо известный затхлый запах, исходящий от промокшего шерстяного пальто в теплой квартире.
Moraxella osloensis часто обнаруживают в стиральных машинах и на белье. В кухонных губках эта бактерия — тоже один из самых распространенных жильцов. Тем не менее я не верю, что такое сложное обонятельное восприятие, запах, может объясняться одной-единственной бактерией. Уверен: здесь участвуют и многие другие бактерии.
При самых наилучших условиях добиться стерильности белья в стиральной машине невозможно. После стирки на нем все равно остается много микробов. А оставшиеся колонии микробов могут быстро восполнить свою численность, если для того созданы подходящие условия.
Оставлять лежать постиранное белье в машине слишком долго — уже практически гарантия плохого запаха. И сырой подвал — отнюдь не лучшее место для того, чтобы сушить белье. После долгого хранения в шкафу пахучие вещества могут снова активизироваться за счет тепла тела.
По моему мнению, эксперты по гигиене белья слишком увлекаются уничтожением микробов. Такое ощущение, что многие микробиологи ждут сенсации, которая докажет: да, возбудители инфекций могут распространяться и дома через белье и одежду, и от этого можно серьезно заболеть.
К сожалению, никто до сих пор не задался вопросом: может быть, оставшиеся микробы приносят пользу, например, нашей коже?
Мысль о том, что однажды мы начнем заселять стирающееся в машине белье полезными бактериями, вовсе не кажется мне абсурдной. Точно так же, например, как я наношу на обувь и куртку водоотталкивающий слой специального средства.
Уже сегодня известно, что дети в семьях, где посуду моют вручную, реже страдают от аллергии. Может ли нанесение пробиотиков на одежду иметь похожий эффект?
Мы знаем, что стиральная машина — гигантский плавильный котел для бактерий, поэтому микробиом кожи всех членов семьи становится похожим. И разве это не лучшее объяснение в любви к собственной семье, когда мы делимся даже собственными микроорганизмами?
Вернувшийся путешественник может рассказать много интересного, и особенно популярной темой, по моему опыту, является диарея, вызванная экзотическими паразитами. Неожиданные встречи с дикими обитателями не менее популярны.
Будучи начинающим микробиологом, я отправился на сафари в кенийский национальный заповедник Масаи-Мара, где мне посчастливилось пережить обе встречи. Вскоре после барбекю на природе, в котором я неосторожно принял участие, у меня, что называется, начало хлестать изо всех щелей. Друг и спутник поспешил ко мне на помощь и отправился в соседнюю хижину за аптечкой. Однако далеко он не ушел. Перед входом в нашу хижину стоял бегемот.
Бегемоты — одни из опаснейших зверей в Африке. Ежегодно они убивают больше людей, чем львы. Несмотря на отвратительное состояние, я не мог не оценить всю комичность ситуации. Тогда я собирался написать путеводитель микробиолога, в который вошли бы любые непредвиденные обстоятельства, даже самые абсурдные.
Следующие страницы — по сути, краткое изложение этого проекта. Однако вам не стоит никого отговаривать от поездки. Конечно, ни одно путешествие не обходится без риска. Намного хуже было бы все время сидеть дома. Замечательно, что сегодня у нас есть возможность обследовать любой уголок нашей планеты. Но мы должны помнить, что многие микроорганизмы и паразиты уже облюбовали его до нас. И всегда полезно знать заранее, что может нас ожидать. Выслеживание наших микропреступников — это в любом случае путешествие в красивейшие места нашего мира.
Люди, которые каждый год в США заболевают чумой, бывают ошарашены самим этим фактом. Так называемая черная смерть ассоциируется с далеким Средневековьем. В XIV веке чумная палочка (Yersinia pestis) унесла более 50 миллионов жизней в Европе, то есть выкосила половину континента. Многие считают, будто чума полностью побеждена. Но это заблуждение.
Чумная палочка нашла убежище в нескольких странах, разбросанных по всему миру. К ним относятся красивейшие места США: национальные парки и природные заповедники в Нью-Мексико, Аризоне, Колорадо, Калифорнии, Южном Орегоне и Неваде, от пейзажей которых у посетителей захватывает дух.
Переносчики заразы — блохи. Паразиты питаются кровью инфицированного грызуна и переносят возбудителя на следующего хозяина, например на другого грызуна или на человека. На месте укуса блоха «отрыгивает» сгусток крови, в котором кишмя кишат возбудители чумы.
Благодаря антибиотикам шансы на выживание у заболевших весьма высоки. Поэтому мы не боимся, что свирепая чума еще раз распространится по всему миру. Симптомы чумы вначале напоминают грипп: температура, озноб, ломота в костях, поэтому заболевший не сразу начинает тревожиться. Без лечения чума в большинстве случаев приводит к смерти.
В первом десятилетии нашего века Всемирная организация здравоохранения насчитала почти 22 тысячи заболеваний, более чем 1600 случаев закончились смертью. Как когда-то в Средневековье, самой распространенной формой этой болезни была так называемая бубонная чума.
В 2009 году все СМИ облетел случай одной женщины из Дрездена, которую постигла ужасная участь, причем на райских Гавайях. Микроскопически крошечный тропический червь обосновался в ее центральной нервной системе и поразил значительные области головного мозга.
Этот ужасный паразит называется Angiostrongylus cantonensis (ангиостронгилез); первоначально этот червь обитал только на гавайском острове Мауи. Сегодня органы здравоохранения обнаруживают его в далеко расположенных от него областях. Например, на Мадагаскаре, в Египте и в Новом Орлеане (США).
Заразившиеся Angiostrongylus cantonensis рассказывают об ужасных муках, на которые обрекает их паразит. Такое ощущение, будто голову пронзают длинной иглой.
Как правило, заражение происходит через немытые овощи и фрукты. Так заразилась и женщина из Дрездена, съевшая немытый и неочищенный сладкий перец. В организм человека паразит попадает извилистым путем: сначала личинки нематод выходят с крысиным пометом и вселяются в слизней. А те оставляют этих вторженцев, когда ползают по овощам и фруктам.
Хорошая новость: людям с хорошим, здоровым иммунитетом нечего бояться. Плохая новость: если паразит добрался до головного мозга, от него нет спасения.
Жгутиковое простейшее Giardia intestinalis (кишечная лямблия) мучает каждый год сотни тысяч людей, особенно путешествующих по тропикам, вызывая очень неприятную диарею. Паразит попадает в человеческий организм через зараженную фекалиями питьевую воду. Он может обитать в кубиках льда или попадать на свежие овощи и листья салата при их ополаскивании загрязненной водой.
Но и дарящее свежесть купание в экзотической стране может привести к контакту с этим возбудителем. В Новой Зеландии более половины всех водоемов в национальных парках заражены этим одноклеточным микроорганизмом. Некоторые его формы могут жить в воде до четырех месяцев.
С научной точки зрения Giardia intestinalis — уникум. Поскольку клетка обладает ядром, но не имеет митохондрий, этот паразит вызвал оживленный спор среди ученых несколько лет назад. Результат: вызывающий диарею паразит относится не к сравнительно примитивным прокариотам (одноклеточным без ядра), а к более высокоразвитым эукариотам (одноклеточные и многоклеточные организмы с ядром).
В чем различие между белой акулой и амебоподобным жгутиковым Naegleria fowleri (Неглерия Фоулера)? Встречу с акулой человек может пережить. Но если амеба-убийца попадет в его организм, помощи ждать неоткуда.
С 2005 по 2014 год в США было зарегистрировано 35 случаев заражения человека Naegleria fowleri. Выжили только двое. Паразит обитает в теплых источниках, реках, озерах, а также в недостаточно хлорированных бассейнах. Живет только в пресных водах.
Возбудитель болезни проникает в организм человека через нос, откуда шустро перемещается прямо в головной мозг. Через непродолжительный промежуток времени начинается гнойный менингит. Как правило, смерть наступает уже через пять дней.
Неглерия Фоулера распространена по всему миру, однако случаи заражения отмечаются в основном в Австралии и США. Тем не менее эксперты опасаются, что с потеплением климата этот пожиратель мозга станет серьезной проблемой.
Ученые полагают, что амебу привлекает ацетилхолин, нейромедиатор. Это открытие сделано совсем недавно, и с ним медики связывают надежду найти в ближайшем будущем эффективное лекарство против этого одноклеточного.
Однако даже если надежное средство будет найдено, оно не даст гарантии выживания. Симптомы, проявляющиеся через несколько дней, характерны для многих заболеваний: головная боль, температура и тошнота. Затем к ним добавляются помутнения сознания и иногда галлюцинации. Нарушения равновесия указывают на степень разрушительных действий Naegleria fowleri в головном мозге.
Так что поставить правильный диагноз непросто. Амеба же разворачивает свое смертельное действие почти мгновенно, поэтому времени для ошибочных диагнозов нет.
Сложно распознать вовремя и болезнь Шагаса, распространенную главным образом в Южной Америке. Она вызывается простейшими Trypanosoma cruzi (Трипаносома крузи), проникающими в сердечную мышцу и нервную систему.
Сначала болезнь дает о себе знать неспецифичными симптомами, напоминающими ОРВИ: температурой, болью в животе и набухшими лимфоузлами. Поэтому болезнь Шагаса часто остается недиагностированной. Причем лечение возможно только в острой фазе болезни.
Переносчиками болезни являются хищнецы, которые чаще всего кусают в мягкую кожу лица и одновременно испражняются в рану.
Так возбудитель попадает в человеческий организм, и начинается продолжительная болезнь, которая часто обнаруживается на поздней стадии, когда увеличиваются желудочки сердца и толстая кишка. Популярные в Южной Америке ягоды асаи, которые считаются питательными и полезными в Европе и США, — потенциальный переносчик опасного возбудителя.
По разным оценкам, этим паразитом заражены 20 миллионов южноамериканцев. Каждый десятый умирает, причем в мучениях. Прививки от болезни Шагаса не существует. Эксперты предполагают, что возбудитель ввезен в Европу и что сегодня только в одной Испании живут 50 тысяч людей с болезнью Шагаса. Предполагается, что многим из них диагноз не поставлен. Есть риск, что эти люди могут передать болезнь через донорскую кровь или донорские органы.
Шистосомоз — тропическая инфекционная болезнь, которая вызывается кровяными сосальщиками Schistosoma mansoni. По осторожным оценкам, не менее 230 миллионов людей инфицировано этими паразитами.
Они встречаются, прежде всего, в Африке, Южной Америке и Азии. Заражены в основном стоячие воды или реки с умеренным течением, в которых температура воды постоянно выше +20 °C.
Особенно легко заразиться на заросших берегах через живущих здесь улиток, служащих шистосомам промежуточными хозяевами. Но и при купании, вхождении в воду или мытье церкарии, личинки сосальщиков, могут проникнуть через кожу в человеческий организм. Для инфицирования возбудителем шистосомоза достаточно нескольких водяных брызг. Однако прямой перенос от человека к человеку невозможен.
Через несколько дней после заражения болезнь дает о себе знать зудом и сыпью. Эти симптомы указывают на то, что организм распознал инфекцию и организовал защиту. Однако сам организм не в состоянии справиться с захватчиком.
Без диагностики и целенаправленного лечения болезни личинки вырастают во взрослых особей, которые поселяются в кровеносных сосудах. В результате у человека развивается хронический шистосомоз.
Шистосомы прилежно размножаются и откладывают от 100 до 1000 яиц каждый день. Со временем они могут нанести организму серьезные повреждения, особенно если поселились в печени, кишечнике или мочевом пузыре.
В Германии заразиться шистосомозом тоже можно: купание в озерах, зараженных пометом уток и гусей, может вызвать так называемый церкариоз (зуд купальщиков) — это болезнь неприятная, но по сравнению с ее тропическим вариантом неопасная.
В райских уголках нашего мира распространяется редкая эпидемия: людей так сводит лихорадочными судорогами, что они не в состоянии разогнуться — слишком болят суставы. В 2006 году на острове Реюньон около 160 тысяч человек заболели тропической лихорадкой Чикунгунья; в Карибском бассейне в 2014 году было отмечено предположительно около 350 тысяч случаев заболевания, что вызвало настоящую панику.
Тропическая болезнь дала знать о себе на Маврикии и даже в Риме. Впервые Чикунгунья была описана в 1952 году в африканской Танзании. Поскольку заболевшие корчились от болей в спине и суставах, болезнь получила название «искривленный человек».
Долгое время болезнь была локализована преимущественно в Восточной и Южной Африке, на индийском субконтиненте, в Юго-Восточной Азии и на островах Индийского океана. Однако сегодня она встречается и в Южной Европе. Вирусная болезнь передается азиатскими тигровыми комарами; в Италии они распространены повсеместно, равно как и в Южной Франции и других странах на юге Европы.
Эксперты не исключают, что в будущем вспышки эпидемии могут возникнуть и в Германии. Тигровый комар уже был замечен в южных областях, например в Гейдельберге и Фрайбурге.
Главные симптомы лихорадки Чикунгунья — высокая температура и боли в суставах, которые могут продолжаться месяцами. Как и в случае остальных вирусных инфекций, антибиотики здесь бесполезны. Прививки против «искривленного человека» тоже не существует. Можно только попытаться защититься от комариных укусов, надевая плотную одежду, закрывая голову и пользуясь москитными сетками.
Осложнений и смертельного исхода следует опасаться только при наличии других болезней; например, гепатита или диабета. Последствий у перенесенного заболевания также нет. Однажды переболев, человек приобретает к нему иммунитет.
Бешенство — остро протекающая инфекционная болезнь. Она поражает нервную систему, поэтому проявляется такими симптомами, как расстройство сознания, изменения личности и паралич. Без лечения бешенство почти всегда заканчивается смертью.
Считается, что в Германии бешенства нет. По данным Института Роберта Коха, последний зарегистрированный случай заболевания бешенством у дикого животного (лисы) был в 2006 году. Поэтому заразиться опасным вирусом можно только в путешествиях. Страной с высоким риском в этом отношении считается Индия.
Каждый год, по оценкам Всемирной организации здравоохранения, в Индии умирают от бешенства до 20 тысяч людей — на эту страну приходится треть смертельных случаев по всему миру.
Вирус бешенства переносится обезьянами, кошками и шакалами. Однако главным источником инфекции являются собаки. В Индии примерно 25 миллионов бродячих собак. В одной только столице, Нью-Дели, их более 250 тысяч.
Еще одна проблема: многие индийцы не знают, что бешенство практически неизбежно приводит к смерти, и мало внимания обращают на опасность этой вирусной инфекции. Перед поездкой в Индию следует непременно сделать прививку от бешенства.
Этот список не претендует на то, чтобы быть полным. Я лишь хотел продемонстрировать с микробиологической позиции, как паразиты и микроорганизмы могут завладевать нашим организмом.
Конечно, следует упомянуть и малярию, которая свирепствует в Африке и Азии. Желтая лихорадка и лихорадка Денге также представляют угрозу для туристов в Африке. И последнее, но не менее важное: классическая диарея, вызванная энтеротоксичными штаммами Е. coli (ЕТЕС), родственниками возбудителя ЕHЕС.
Но потенциальная опасность угрожает нам не только в дальних краях. С микробиологической точки зрения, ухаживать за собственным садом и огородом тоже небезопасно. В одном грамме земли живут до 10 миллиардов микроорганизмов и до 50 тысяч их различных видов. Большинство из них безопасны, кроме следующих…
Возбудитель столбняка Clostridium tetani (столбнячная палочка) живет в земле, и ее споры могут попасть в раны и вызвать болезнь, опасную для жизни.
Также достойны упоминания лептоспироз, которым люди заражаются через контакт с мочой инфицированных крыс, хантавирус — через контакт с мышиным пометом, легионеллез — через компост, боррелиоз и клещевой энцефалит — через укусы клещей…
Купание во многих озерах также может привести к различным заболеваниям, как нам о том не устают напоминать СМИ. Во многих водоемах были обнаружены резистентные к антибиотикам бактерии.
Мое мнение по этому поводу: вероятность подцепить больничных микробов в воде так же низка, как вероятность повстречать в озере сбежавшего крокодила или каймановую черепаху.
Отдыхайте перед отпуском, чтобы укрепить иммунную систему.
Посоветуйтесь с врачом перед индивидуальными поездками в экзотические страны.
Сделайте прививки против заболеваний, распространенных в стране, в которую едете.
«Приготовь, очисти или выброси!» — правило номер один для путешественников, которое защищает от желудочно-кишечных инфекций. Кубики льда, приготовленные из водопроводной воды, и чистка зубов с ней же может привести к инфекционным заболеваниям.
Перед поездкой можно принимать пробиотики для профилактики диареи, но чудес от них ожидать не стоит, равно как и пренебрегать мерами предосторожности.
Не забывайте о гигиене рук!
Возьмите с собой аптечку: антибиотики, перевязочные материалы, обеззараживающие таблетки для воды…
Не купайтесь в водоемах, где это делать запрещено.
Носите обувь (защищает от гельминтоза).
Пользуйтесь защитой от насекомых: длинная одежда, репелленты, москитные сетки…
Если вы тяжело заболели после поездки, не забудьте сказать об этом врачу.
Конец придет, в этом нет никаких сомнений. Атомная война, большой астероид или климатическая катастрофа — все это возможные сценарии для заката нашей цивилизации, которые необязательно реализуются.
Что известно точно — Земля когда-нибудь станет необитаемой. Возможно, она сгорит на Солнце. Так происходит с планетами, когда звезды начинают превращаться в красных гигантов. Ядро звезды сжимается, а внешние слои звезды резко увеличиваются в размерах. Вся вода, необходимое условие для жизни на Земле, испарится.
Конечно, это произойдет в далеком будущем — впереди еще 2–3 миллиарда лет, так что сейчас беспокоиться из-за гибели Земли рановато. Однако первые звоночки грандиозных изменений в нашей Галактике прозвучат задолго до коллапса. Если тогда на Земле еще останутся люди, им придется подумать о своем выживании.
Астрофизик Стивен Хокинг, скончавшийся в марте 2018 года, призывал поторопиться и поискать для человечества новое пристанище. Его теория: чтобы не опоздать с освоением космоса, человек должен покинуть Землю уже через 200–500 лет.
До 2025 года, утверждал этот гениальный физик, ведущие государства должны послать человека на Марс и до 2047 года основать на Луне постоянную колонию.
Поскольку наше существование на Земле тесно связано с мельчайшими жителями планеты, встает неизбежный вопрос: что случится с микроорганизмами, когда голубая планета погибнет? Ученые единодушно полагают, что одноклеточные смогут гораздо дольше противостоять грядущему Апокалипсису, чем люди, и к неблагоприятным окружающим условиям они адаптированы гораздо лучше нас.
Микробы были первыми жителями нашей планеты. Они населили Землю, когда она еще напоминала кипящий адский котел. То, что бактерии способны выживать в самых экстремальных условиях, мы знаем из новейших открытий: на расстоянии нескольких километров от поверхности Земли, в горячих гейзерах и в ледяной шапке Южного полюса исследователи обнаружили следующих экстремофилов.
• Methanopyrus kandleri не просто выживает, но и размножается (!) при температуре более +120 °C в океанских глубинах. Для человека температура свыше +41 °C уже смертельна.
• Deinococcus radiodurans способен переносить высокие дозы радиации до 17 500 грей. Получив дозу в 6–10 грей, люди умирают в течение нескольких суток.
• Shewanella benthica живет под водой на глубине 11 000 метров и для размножения этой бактерии нужно давление в 800 бар. В одном эксперименте с имитацией погружения люди достигли максимальной глубины в 700 метров и давления в 70 бар.
Даже ледяной космос и вакуум некоторым микробам нипочем.
Среди многоклеточных самими выносливыми и стойкими считаются тихоходки. Как и бактерии, они могут в неблагоприятные периоды впадать в особое состояние сна. Оно называется криптобиоз. Спящие тихоходки способны жить при температуре –273°C и много дней в условиях космоса. Это установили ученые в эксперименте: они держали два вида тихоходок в открытых контейнерах 10 дней на высоте в 270 километров.
Ученые из Института Макса Планка имитировали в лаборатории неблагоприятные условия, характерные для комет. Им удалось сделать удивительное открытие: даже в ледяном космическом пространстве возникают аминокислоты, кирпичики для всех форм жизни, почти сами по себе. Это доказывает, что жизнь и ее элементы умеют приспосабливаться гораздо сильнее, чем считалось.
Пример выносливости микробов: ультрафиолетовое излучение солнца одноклеточные организмы переносят не слишком хорошо. Но тонкого защитного слоя от УФ-лучей из пыли и песка оказалось достаточно, чтобы значительно повысить их шансы на выживание.
Внутри метеорита диаметром около двух метров споры бактерий будут защищены от космического излучения в течение миллиона лет. Сложно найти более враждебные для жизни условия, чем внутри камня. Источники пищи: отсутствуют.
Могут ли микробы действительно прожить миллион лет без питательных веществ и без воды?
Действительно, бактерии обладают феноменальной способностью выдерживать отсутствие любых питательных веществ: они превращаются в споры и впадают в глубокий сон. Внутри остается одна инкапсулированная клетка, в которой хранится генетический код бактерий. Обмен веществ полностью прекращается.
Но как только появляется подходящая пища, микроб сразу оживает. Об оживлении спор из соляных кристаллов возрастом 250 миллионов лет я уже рассказывал. Но все еще удивительнее.
Понять, как это работает, помогла пчела в янтаре. В ее кишечнике ученые обнаружили древние споры бактерий. И эти бактерии тоже удалось оживить.
К большому удивлению ученых, оказавшись в питательном растворе, эти бактерии очнулись, как спящие красавицы, спустя 25 миллионов лет с момента, как пчела влипла в доисторическую смолу.
Раз микробы способны сопротивляться самым враждебным условиям среды, разве не логично предположить, что они попали на Землю из других планетных систем?
Возможно, в далеком прошлом, когда на нашей планете царили адские условия, метеориты с Марса падали на Землю. Ни одно живое существо не выдержало бы силы такого удара. Или?
Ученые из Германского центра авиации и космонавтики протестировали в опытной лаборатории, как споры микробов реагируют, когда на них с определенной высоты обрушивается тяжелая металлическая пластина. От ударной волны образец нагрелся до +500 °C. Диагноз: все обуглилось, споры окрасились в черный цвет. Тем не менее тысячи микроорганизмов выжили.
Принесли ли рухнувшие кометы и астероиды готовые к употреблению органические молекулы на доисторическую Землю? Действительно ли жизнь зародилась где-то на просторах Вселенной? По меньшей мере, важные органические молекулы могут зарождаться в ледяной пустоте космоса.
Основные для всей жизни на Земле молекулы могут возникать практически где угодно во Вселенной, установили ученые. Для этого даже не нужна планета с жидкой водой.
Вернувшиеся 24 июля 1969 года после успешной лунной экспедиции астронавты Нил Армстронг, Майкл Коллинз и Базз Олдрин 17 дней провели в мобильном карантинном фургоне — настолько был силен страх, что они могли занести на Землю опасные бактерии с Луны.
Особенно сильным был страх перед возможными болезнями, к которым у людей нет иммунитета.
Конечно, напрашивалась аналогия с испанскими завоевателями, которые в XV веке открыли Новый Свет и привезли с собой многочисленные инфекционные болезни, нанесшие большой численный урон коренным жителям средней и южной Америки.
Как выяснилось впоследствии, астронавты выступили в роли «завоевателей» и принесли бактерии с Земли, а не наоборот. Во время второй высадки на Луне в ноябре 1969 года экипаж «Аполлона 12» обнаружил старый американский космический аппарат, прилунившийся в 1966 году.
Некоторые детали этого аппарата «Сервейер-3» астронавты доставили на Землю. Специалисты NASA обнаружили на них бактерии, пережившие долговременное пребывание в космосе. Предположительно они попали на аппарат от техника, у которого во время подготовки запуска был насморк. Однако есть вероятность, что бактерии были занесены и после возвращения на Землю.
Невозможность установить правду заставила NASA поменять образ действий. Во всех последующих миссиях дотошно соблюдались инструкции, чтобы не допустить переноса земных микроорганизмов на другие небесные тела. Простой расчет: если в один прекрасный день мы обнаружим (например, на том же Марсе) простые внеземные формы жизни, мы должны быть уверены, что они не прибыли «зайцами» с Земли.
Защитные меры, призванные не допустить биологического загрязнения планет, лун, астероидов и комет земными формами жизни при межпланетных миссиях, называются «planetary protection» — «планетарная защита».
Вопрос о том, возникла ли жизнь где-либо еще за пределами Земли, является одним из центральных при исследовании соседних планет. Основные кандидаты — Марс и Европа, спутник Юпитера. Микробиологи принимают непосредственное участие в поисках ответов на эти вопросы. Они должны выяснить, как ведут себя микроорганизмы в экстремальных и внеземных условиях.
Из-за долгого пребывания людей в космическом корабле или на орбитальной станции появляется своя микрофлора, состоящая из привезенных с Земли микробов. Она может оказывать прямое воздействие на здоровье космонавтов. Поэтому необходимо разработать меры гигиены и деконтаминации.
Что особенно интересно: в невесомости обмен веществ изменяется не только у людей, но и у бактерий. В условиях пребывания в космосе бактерия Salmonella typhimurium ведет себя иначе, более агрессивно по отношению к мышам. Измененная вирулентность и ослабленный невесомостью человеческий иммунитет — не лучшая комбинация. Могут ли безвредные на земле микробы представлять угрозу для жизни космонавтов?
На орбитальной станции космонавт вынужден находиться в ограниченном пространстве с множеством микробов. Причем долгое время. Пилотируемый полет на Марс, например, продлится два года: 250 дней займет полет туда, год экипаж будет жить на красной планете, и затем еще 250 дней лететь обратно.
В целом ряде исследований было показано, что советская пилотируемая орбитальная станция «Мир» была густо заселена микроорганизмами — бактериями и плесневыми грибами. Станция обращалась вокруг Земли с 1986 по 2001 год и была затоплена в океане по причине устаревшего оборудования.
Публикации, основывающиеся на исследованиях бактериальных культур орбитальной станции, сообщают о более чем 100 различных видах микробов. Среди них есть и потенциально патогенные виды, и такие, которые могут за счет образования биопленки привести к коррозии и разрушению материалов, например плесневые грибы.
С точки зрения гигиены жизнь на орбитальной станции или полет в космическом корабле представляют значительные трудности…
• Системы жизнеобеспечения постоянно перерабатывают те же воздух и воду.
• Невесомость и космическое излучение приводят к серьезным физическим изменениям (например, потере мышечной массы), а также к ослаблению иммунной системы.
• Гигиенические процедуры (мытье, душ) возможны в ограниченных количествах.
• Изменения в рационе питания влияют на микробиом космонавтов.
• Психический стресс (теснота, скука) — дополнительная нагрузка на иммунную систему.
• В невесомости микробы и загрязнения распределяются иначе, чем на Земле.
Масштабное исследование микробиома на международной космической станции (МКС) показало, что заселение микробами там практические такое же, как и на Земле. Большое разнообразие микробов (тысячи видов) ученые истолковали как признак «естественного» микробиома среды. Меньший микробиом указывал бы на окружающие условия, способствующие инфекционным заболеваниям.
Поскольку МКС герметична, известно, какими путями микробы попадают на борт: с космонавтами и предметами. Согласно «Планетарной защите», все приборы, выбрасываемые в космос, должны быть стерильны. Они разбираются и стерилизуются в чистых помещениях — достаточно трудоемкая работа.
Чистые помещения регулярно проверяются на заражение микробами. Пару микробов или их молекулярные следы в форме ДНК или РНК находят всегда.
Ученые из Регенсбурга в 2008 году обнаружили особую группу археев, так называемых Thaumarchaeota. Они могли попасть на станцию только с кожных покровов человека.
Проблема в том, что до того не было известно, что археи могут обитать на человеческой коже. Более тщательные исследования показали, что до 10 % прокариотической микрофлоры кожи человека может состоять из этих архей. Их функции или значение для здоровья пока совершенно неизвестны. Без космических исследований мы, вероятно, еще долго не обнаружили бы эту группу кожных микроорганизмов.
Думаю, космические исследования подарят нам еще немало интереснейших знаний, которые можно будет применить в домашней гигиене, к которой здесь, на Земле, относятся с усмешкой. В космосе человек находится один на один со своими спутниками-микробами в тесном пространстве и ему некуда бежать. Именно космос поможет окончательно прояснить, какие меры лучше остальных годятся для того, чтобы отношения человека и микроба стали межпланетной историей успеха.
Летом 2017 года работа перестала приносить мне радость. Наше исследование кухонных губок вызывало большой резонанс, чего мы никак не ожидали. Немецкие и даже иностранные СМИ набросились на эту тему. Редкий день обходился без просьбы дать интервью. Собственно, мечта для ученого, который хочет, чтобы его труд восприняли серьезно.
Но освещение проблемы приобрело абсурдные черты. Можно подумать, что прямоугольный пористый хозтовар для кухни не менее опасен, чем радиоактивный материал. Я пытался противостоять нарастающей истерии, предлагая во всех интервью просто менять губки почаще. Очевидно, я сильно недооценил нелюбовь хозяев губок отправлять их на заслуженную пенсию…
Проводя исследования, я не преследовал цели запугать кого-либо. Микрофлора кухонной губки всего лишь идеально подходит для того, чтобы лучше понять мир микробов. Прежде всего, мы должны примириться с основным законом жизни: без микробов нам никуда — они наши постоянные и ближайшие спутники. Но это совсем неплохо, за парой исключений, о которых нам стоит помнить.
1. Микробы заслуживают уважения и восхищения. Это древние крошечные микроорганизмы, идеально приспособленные к окружающей среде, неутомимые труженики, первые и, скорее всего, последние обитатели нашей планеты.
2. Микробы нужны человеку для жизни, а не наоборот. Без микробиома, состоящего из 10 триллионов клеток, человек не может быть здоров.
3. Не микробы живут у нас, а мы у них. Только благодаря деятельности микробов Земля стала пригодной для людей.
4. Стерильность дома — это иллюзия, к ней не нужно стремиться. Миллиарды лет микробы осваивали планету, выживая в экстремальных условиях, и наши квартиры для них не исключение. И это хорошо, так как они обогащают наш микробиом.
5. Дети больше остальных нуждаются в богатом микробном окружении как в спарринг-партнере для их иммунной системы. Микробы стимулируют детскую иммунную систему (например, если есть домашние животные) и предупреждают возникновение астмы и различных видов аллергии в дальнейшем.
6. От инфекционных заболеваний нужно защищаться, в целом от микробов — нет. Инфекционные болезни могут быть опасны для жизни, но они вызываются незначительным количеством микроорганизмов.
7. Проверенных домашних средств и вакцинации достаточно, чтобы полностью защититься дома от инфекционных заболеваний. Тщательная уборка, кислота, мыло и сушка — эффективные меры против микроорганизмов дома. От по-настоящему опасных болезней защищают прививки.
8. Дополнительные антибактериальные средства нужны, только если кто-то из членов семьи находится в острой фазе заболевания или хронически болен. Антибиотики (принимаемые правильно) и дезинфицирующие средства — спасение для больных и ухаживающих за ними, но не для здоровых людей.
9. К пробиотическим мерам сейчас все больше внимания. «Полезные» бактерии скоро будут не только в йогуртах, но и в средствах для уборки.
Как микробиолог, я лелею надежду, что в будущем гигиена приобретет совершенно новое значение — что она станет наукой и учением об активном управлении микробами, а не просто средством уничтожения микробов для предотвращения заболеваний. Я буду очень рад, если моя книга на шаг приблизит нас к такому будущему.
Carabotti М, Scirocco A, Maselli МА & Severi С (2015) The gutbrain axis: interactions between enteric microbiota, central and enteric nervous systems. Annals of Gastroenterology 28: 203–209.
Clemente JC, Pehrsson EC & Blaser MJ et al. (2015) The microbiome of uncontacted Amerindians. Science Advances 1: e1500183.
Dodd MS, Papineau D, Grenne T, Slack JF, Rittner M, Pirajno F, O’Neil J & Little CTS (2017) Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates. Nature 543: 60–64.
Dominguez-Bello MG, Jesus-Laboy KM de & Shen N et al. (2016) Partial restoration of the microbiota of cesarean-bom infants via vaginal microbial transfer. Nature Medicine 22: 250–253.
Fernández L, Langa S, Martín V, Maldonado A, Jiménez E, Martín R & Rodríguez JM (2013) The human milk microbiota: Origin and potential roles in health and disease. Pharmacological Research 69:1–10.
Flemming H-C, Wingender J, Szewzyk U, Steinberg P, Rice SA & Kjelleberg S (2016) Biofilms: an emergent form of bacterial life. Nature Reviews Microbiology 14: 563–575.
Hennet T & Borsig L (2016) Breastfed at Tiffany’s. Trends in Biochemical Sciences 41:508–518.
Kelly CR, Kahn S, Kashyap P, Laine L, Rubin D, Atreja A, Moore T & Wu G (2015) Update on fecal microbiota transplantation 2015: Indications, methodologies, mechanisms, and outlook. Gastroenterology 149: 223–237.
Kinross JM, Darzi AW & Nicholson JK (2011) Gut microbiomehost interactions in health and disease. Genome Medicine 3: 14.
Kort R, Caspers M, van de Graaf A, van Egmond W, Keijser B & Roeselers G (2014) Shaping the oral microbiota through intimate kissing. Microbiome 2: 41.
Leclercq S, Mian FM, Stanisz AM, Bindels LB, Cambier E, Ben-Amram H, Koren O, Forsythe P & Bienenstock J (2017) Lowdose penicillin in early life induces long-term changes in murine gut microbiota, brain cytokines and behavior. Nature Communications 8:15062.
Liu CM, Hungate BA & Tobian AAR et al. (2013) Male circumcision significantly reduces prevalence and load of genital anaerobic bacteria. mBio 4: e00076.
Liu CM, Prodger JL & Tobian AAR et al. (2017) Penile anaerobic dysbiosis as a risk factor for HIV infection. mBio 8: e00996-17.
Lloyd-Price J, Abu-Ali G & Huttenhower C (2016) The healthy human microbiome. Genome Medicine 8: 1024.
McFall-Ngai M (2008) Host-microbe symbiosis: The Squid-Vibrio association — A naturally occurring, experimental model of animal/bacterial partnerships. Advances in Experimental Medicine and Biology 635: 102–12.
Prescott SL (2017) History of medicine: Origin of the term microbiome and why it matters. Human Microbiome Journal 4: 24–25.
Ross AA, Doxey AC & Neufeld JD (2017) The skin microbiome of cohabiting couples. mSystems 2: e00043–17.
Sender R, Fuchs S & Milo R (2016) Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans. Cell 164: 337–340.
Sevelsted A, Stokholm J, Bønnelykke К & Bisgaard H (2015) Cesarean section and chronic immune disorders. Pediatrics 135: e92–e98.
Thomas CM & Nielsen KM (2005) Mechanisms of, and barriers to, horizontal gene transfer between bacteria. Nature Reviews Microbiology 3: 711–21.
Verma S & Miyashiro T (2013) Quorum sensing in the Squid-Vibrio symbiosis. International Journal of Molecular Sciences 14:16386–16401.
Vodstrcil LA, Twin I & Garland SM et al. (2017) The influence of sexual activity on the vaginal microbiota and Gardnerella vaginalis clade diversity in young women. PLOS ONE 12: e0171856.
Vreeland RH, Rosenzweig WD & Powers DW (2000) Isolation of a 250 million-year-old halotolerant bacterium from a primary salt crystal. Nature 407: 897–900.
Whiteley M, Diggle SP & Greenberg EP (2017) Progress in and promise of bacterial quorum sensing research. Nature 551: 313–320.
Barker J & Bloomfield SF (2000) Survival of Salmonella in bathrooms and toilets in domestic homes following salmonellosis. Journal of Applied Microbiology 89: 137–144.
Bloomfield SF, Rook GAW, Scott EA, Shanahan F, Stanwell-Smith R & Turner P (2016) Time to abandon the hygiene hypothesis: new perspectives on allergic disease, the human microbiome, infectious disease prevention and the role of targeted hygiene. Perspectives in Public Health 136: 213–224.
Butt U, Saleem U, Yousuf K, El-Bouni T, Chambler A & Eid AS (2012) Infection risk from surgeons’ eyeglasses. Journal of Orthopaedic Surgery 20: 75–77.
Cardinale M, Kaiser D, Lueders T, Schnell S & Egert M (2017) Microbiome analysis and confocal microscopy of used kitchen sponges reveal massive colonization by Acinetobacter, Moraxella and Chryseobacterium species. Scientific Reports 7: 5791.
Caselli E (2017) Hygiene: microbial strategies to reduce pathogens and drug resistance in clinical settings. Microbial Biotechnology 10: 1079–1083.
Caudri D, Wijga A, Scholtens S, Kerkhof M, Gerritsen J, Ruskamp JM, Brunekreef B, Smit HA & Jongste JC de (2009) Early daycare is associated with an increase in airway symptoms in early childhood but is no protection against asthma or atopy at 8 years. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 180:491–498.
Di Lodovico S, Del Vecchio A, Cataldi V, Di Campli E, Di Bartolomeo S, Cellini L & Di Giulio M (2018) Microbial contamination of smartphone touchscreens of Italian university students. Current Microbiology 75: 336–342.
Dunn RR, Fierer N, Henley JB, Leff JW & Menninger HL (2013) Home life: Factors structuring the bacterial diversity found within and between homes. PLOS ONE 8: e64133.
Egert М, Schmidt I, Bussey К & Breves R (2010) A glimpse under the rim — the composition of microbial biofilm communities in domestic toilets. Journal of Applied Microbiology 108: 1167–1174.
Egert M, Späth K, Weik K, Kunzelmann H, Horn C, Kohl M & Blessing F (2015) Bacteria on smartphone touchscreens in a German university setting and evaluation of two popular cleaning methods using commercially available cleaning products. Folia Microbiologica 60: 159–164.
Gibbons SM, Schwartz T, Fouquier J, Mitchell M, Sangwan N, Gilbert JA & Kelley ST (2015) Ecological succession and viability of human-associated microbiota on restroom surfaces. Applied and Environmental Microbiology 81: 765–773.
Gilbert JA (2017) How do we make indoor environments and healthcare settings healthier? Microbial Biotechnology 10:11–13.
Hesselmar B, Hicke-Roberts A & Wennergren G (2015) Allergy in children in hand versus machine dishwashing. Pediatrics 135: e590–7.
Johnson DL, Mead KR, Lynch RA & Hirst DVL (2013) Lifting the lid on toilet plume aerosol: A literature review with suggestions for future re-search. American Journal of Infection Control 41: 254–258.
Kotay S, Chai W, Guilford W, Barry K & Mathers AJ (2017) Spread from the sink to the patient: In situ study using green fluorescent protein (GFP)-expressing Escherichia coli to model bacterial dispersion from hand-washing sink-trap reservoirs. Applied and Environmental Microbiology 83: e03327–16.
Lang JM, Eisen JA & Zivkovic AM (2014) The microbes we eat: abundance and taxonomy of microbes consumed in a day’s worth of meals for three diet types. PeerJ 2: e659.
Martin LJ, Adams RI & Bateman A et al. (2015) Evolution of the indoor biome. Trends in Ecology & Evolution 30:223–232.
Meadow JF, Altrichter AE & Green JL (2014) Mobile phones carry the personal microbiome of their owners. PeerJ 2:e447.
Miranda RC & Schaffner DW (2016) Longer contact times increase cross-contamination of Enterobacter aerogenes from surfaces to food. Applied and Environmental Microbiology 82: 6490–6496.
Raghupathi PK, Zupančič J, Brejnrod AD, Jacquiod S, Houf K, Burmølle M, Gunde-Cimerman N & Sørensen SJ (2018) Microbial diversity and putative opportunistic pathogens in dishwasher biofilm communities. Applied and Environmental Microbiology 84: e02755-17.
Rook GA (2013) Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment: An ecosystem service essential to health. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 110:18360-18367.
Rusin P, Orosz-Coughlin P & Gerba С (1998) Reduction of faecal coliform, coliform and heterotrophic plate count bacteria in the household kitchen and bathroom by disinfection with hypochlorite cleaners. Journal of Applied Microbiology 85:819–828.
Savage AM, Hills J, Driscoll K, Fergus DJ, Grunden AM & Dunn RR (2016) Microbial diversity of extreme habitats in human homes. PeerJ 4: e2376.
Strachan DP (1989) Hay fever, hygiene, and household size. BMJ 299:1259–1260.
Xu J & Gordon JI (2003) Honor thy symbionts. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 100: 10452-10459.
Zupančič J, Novak Babič M, Zalar P & Gunde-Cimerman N (2016) The black yeast Exophiala dermatitidis and other selected opportunistic human fungal pathogens spread from dishwashers to kitchens. PLOS ONE 11: e0148166.
Barberis I, Bragazzi NL, Galluzzo L & Martini M (2017) The history of tuberculosis: from the first historical records to the isolation of Koch’s bacillus. Journal of Preventive Medicine and Hygiene 58: E9-E12.
Baum M & Liesen H (1997) Sport und Immunsystem. Der Orthopäde 26:976–980.
Bhullar K, Waglechner N, Pawlowski A, Koteva K, Banks ED, Johnston MD, Barton HA & Wright GD (2012) Antibiotic resistance is prevalent in an isolated cave microbiome. PLOS ONE 7: e34953.
Brockmann D & Helbing D (2013) The hidden geometry of complex, network-driven contagion phenomena. Science 342: 1337–1342.
Brolinson PG & Elliott D (2007) Exercise and the immune system. Clinics in Sports Medicine 26: 311–319.
Falush D, Wirth T & Linz В et al. (2003) Traces of human migrations in Helicobacter pylori populations. Science 299: 1582–1585.
Fatkenheuer G, Hirschel В & Harbarth S (2015) Screening and isolation to control meticillin-resistant Staphylococcus aureus: sense, nonsense, and evidence. The Lancet 385: 1146–1149.
Furuse Y, Suzuki A & Oshitani H (2010) Origin of measles virus: divergence from rinderpest virus between the 11th and 12th centuries. Virology Journal 7: 52.
Greaves I & Porter KM (1992) Holy spirit? An unusual cause of pseudomonal infection in a multiply injured patient. BMJ 305:1578.
Gupta S (2017) Microbiome: Puppy power. Nature 543: S48-S49.
Hertzberg VS, Weiss H, Elon L, Si W & Norris SL (2018) Behaviors, movements, and transmission of droplet-mediated respiratory diseases during transcontinental airline flights. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 115: 3623–3627.
Kirschner АКТ, Atteneder M, Schmidhuber A, Knetsch S, Famleitner AH & Sommer R (2012) Holy springs and holy water: underestimated sources of illness? Journal of Water and Health 10: 349-57.
Kanig C, Tauchnitz S, Kunzelmann H, Horn C, Blessing F, Kohl M & Egert M (2017) Quantification and identification of aerobic bacteria in holy water samples from a German environment. Journal of Water and Health 15:823–828.
Kuntz P, Pieringer-Müller E & Hof H (1996). Infektionsgefährdung durch Bißver-letzungen. Deutsches Ärzteblatt 93: A-969-72.
Maixner F, Krause-Kyora В & Turaev D et al. (2016) The 5300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman. Science 351:162–165.
Markley JD, Edmond MB, Major Y, Bearman G & Stevens MP (2012) Are gym surfaces reservoirs for Staphylococcus aureus? A point prevalence survey. American Journal of Infection Control 40: 1008–1009.
Me Cay PH, Ocampo-Sosa AA & Fleming GTA (2010) Effect of subinhibitory concentrations of benzalkonium chloride on the competitiveness of Pseudomonas aeruginosa grown in continuous culture. Microbiology 156: 30–38.
Meadow JF, Bateman AC, Herkert KM, O’Connor TK & Green JL (2013) Significant changes in the skin microbiome mediated by the sport of roller derby. PeerJ 1: eS3.
Neu L, Bänziger C, Proctor CR, Zhang Y, Liu W-T & Hammes F (2018) Ugly ducklings — the dark side of plastic materials in contact with potable water. NPJ Biofilms and Microbiomes 4: 7.
Panchin AY, Tuzhikov AI & Panchin YV (2014) Midichlorians — the biomeme hypothesis: is there a microbial component to religious rituals? Biology Direct 9:14.
Pellerin J & Edmond MB (2013) Infections associated with religious rituals. International Journal of Infectious Diseases 17: e945-e948.
Rees JC & Allen KD (1996) Holy water — a risk factor for hospitalacquired infection. Journal of Hospital Infection 32: 51–55.
Sharp PM & Hahn BH (2011) Origins of HIV and the AIDS pandemic. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine 1: a006841.
Stein MM, Hrusch CL & Gozdz J et al. (2016) Innate immunity and asthma risk in Amish and Hutterite farm children. New England Journal of Medicine 375: 411–421.
Webber МА, Buckner MMC, Redgrave LS, Ifill G, Mitchenall LA, Webb C, Iddles R, Maxwell A & Piddock LJV (2017) Ouinolone-resistant gyrase mutants demonstrate decreased susceptibility to triclosan. Journal of Anti-microbial Chemotherapy 72: 2755–2763.
Weber A & Schwarzkopf A (2003). Heimtierhaltung — Chancen und Risiken für die Gesundheit. Gesundheitsberichterstattung des Bundes, Heft 19. Robert Koch-Institut in Zusammenarbeit mit dem Statistischen Bundesamt (Hrsg.), Berlin.
Weber DJ, Rutala WA & Sickbert-Bennett EE (2007) Outbreaks associated with contaminated antiseptics and disinfectants. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 51:4217–4224.
Wood M, Gibbons SM, Lax S, Eshoo-Anton TW, Owens SM, Kennedy S, Gilbert JA & Hampton-Marcell JT (2015) Athletic equipment microbiota are shaped by interactions with human skin. Microbiome 3: 25.
Bockmühl DP (2017) Laundry hygiene-how to get more than clean. Journal of Applied Microbiology 122: 1124–1133.
Burton M, Cobb E, Donachie P, Judah G, Curtis V & Schmidt W-P (2011) The effect of handwashing with water or soap on bacterial contamination of hands. International Journal of Environmental Research and Public Health 8:97-104.
Callewaert C, Lambert J & van de Wiele T (2017) Towards a bacterial treatment for armpit malodour. Experimental Dermatology 26: 388–391.
Callewaert C, Maeseneire E de, Kerckhof F-M, Verliefde A, van de Wiele T & Boon N (2014) Microbial odor profile of polyester and cotton clothes after a fitness session. Applied and Environmental Microbiology 80: 6611–6619.
Callewaert C, van Nevel S, Kerckhof F-M, Granitsiotis MS & Boon N (2015) Bacterial exchange in household washing machines. Frontiers in Microbiology 6: 1381.
Cano RJ & Borucki MK (1995) Revival and identification of bacterial spores in 25-to 40-million-year-old Dominican amber. Science 268: 1060-1064.
Dréno В, Pécastaings S, Corvee S, Veraldi S, Khammari A & Roques С (2018) Cutibacterium acnes (Propionibacterium acnes) and acne vulgaris: a brief look at the latest updates. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology 32: 5-14.
Egert M & Simmering R (2016) The microbiota of the human skin. Advances in Experimental Medicine and Biology 902: 61–81.
Fierer N, Hamady M, Lauber CL & Knight R (2008) The influence of sex, handedness, and washing on the diversity of hand surface bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 105:17994-17999.
Fredrich E, Barzantny H, Brune I & Tauch A (2013) Daily battle against body odor: towards the activity of the axillary microbiota. Trends in Microbiology 21: 305–312.
Jonsson KI, Rabbow E, Schill RO, Harms-Ringdahl M & Rettberg P (2008) Tardigrades survive exposure to space in low Earth orbit. Current Biology 18: R729-R731.
Kubota H, Mitani A, Niwano Y, Takeuchi K, Tanaka A, Yamaguchi N, Kawamura Y & Hitomi J (2012) Moraxella species are primarily responsible for generating malodor in laundry. Applied and Environmental Micro-biology 78: 3317–3324.
Lang JM, Coil DA, Neches RY, Brown WE, Cavalier D, Severance M, Hampton-Marcell JT, Gilbert JA & Eisen JA (2017) A microbial survey of the International Space Station (ISS). PeerJ 5: e4029.
Martin A, Saathoff M, Kuhn F, Max H, Terstegen L & Natsch A (2010) A functional ABCC11 allele is essential in the biochemical formation of human axillary odor. Journal of Investigative Dermatology 130: 529–540.
Natsch A (2015) What makes us smell: The biochemistry of body odour and the design of new deodorant ingredients. CHIMIA International Journal for Chemistry 69: 414–420.
Natsch A, Gfeller H, Gygax P & Schmid J (2005) Isolation of a bacterial enzyme releasing axillary malodor and its use as a screening target for novel deodorant formulations. International Journal of Cosmetic Science 27:115–122.
Peterson SN, Snesrud E, Liu J, Ong AC, Kilian M, Schork NJ & Bretz W (2013) The dental plaque microbiome in health and disease. PLOS ONE 8: e58487.
Probst AJ, Auerbach AK & Moissl-Eichinger С (2013) Archaea on human skin. PLOS ONE 8: e65388.
Raynaud X & Nunan N (2014) Spatial Ecology of bacteria at the microscale in soil. PLOS ONE 9: e87217.
Stapleton K, Hill K, Day K, Perry JD & Dean JR (2013) The potential impact of washing machines on laundry malodour generation. Letters in Applied Microbiology 56: 299–306.
Turroni S, Rampelli S & Biagi E et al. (2017) Temporal dynamics of the gut microbiota in people sharing a confined environment, a 520-day ground-based space simulation, MARS500. Microbiome 5: 39.
Wilson JW, Ott CM & Bentrup KH et al. (2007) Space flight alters bacterial gene expression and virulence and reveals a role for global regulator Hfq. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 104:16299-16304.
Пролог … 8
Микроб или не микроб … 12
Самый первый микроб — трудоголик, которому мы всем обязаны … 12
Вместе они сила: почему микроб хороший семьянин … 24
Человеческий микробиом: друзья на всю жизнь … 34
Секс и микроб: история большой близости … 46
Самые разыскиваемые преступники мира микробов (которые могут встретиться и дома) … 55
Микроб редко приходит один … 73
Гипотеза гигиены, или Почему нам пора сдаться … 73
Губка для посуды — самый большой отель для микробов в мире … 87
Гигиена на кухне: где обитают свирепые микробы … 105
Запретная зона: почему туалет не привлекает микробов … 119
Вы никогда не разговариваете сами с собой? Микробы на смартфоне и на очках … 131
Они прямо в нас … 140
О черт! Почему микробы тоже ходят в церковь … 140
Естественное сопротивление: когда микробы становятся резистентными … 151
Микроб отправляется в поход … 162
Микробы в зале, или Спорт калечит? … 173
«Папа, это черви?!» О детях, домашних животных и паразитах … 182
Доктор Бацилла и мистер Микроб … 194
Кратко об истинных бедствиях человечества — поте, запахе изо рта и прыщах … 194
Положа руку на сердце: как часто вы моете руки? … 208
Тревога в стиральной машине: как микробы туда попадают? … 214
Микробы в раю: об опасностях в дальних краях … 224
Звездные бестии: они покинут Землю вместе с нами … 237
Эпилог … 247
Список литературы … 250
Метт — сырая рубленая свинина со специями. —
Наш микробиом путешествует с нами, куда бы мы ни отправились (англ.) —