Причины нашего невежества относительно того, что происходит в организме, лежат на поверхности. Наш кишечник и прочие внутренности известны нам приблизительно в такой же степени, что и гигантские шатры тропических лесов, но, в отличие от последних, внутренности менее живописны. Если вы занимаетесь изучением тропических лесов, то на каком-нибудь званом обеде ваши собеседники поделятся своими сокровенными планами когда-нибудь посетить Бразилию или Коста-Рику. «О, Коста-Рика, я слышал, там неплохая рыбалка!» Если же вы специалист по толстому кишечнику, то в лучшем случае вам напомнят об обеде, ну, а в худшем… Впрочем, вы и сами понимаете. Дело здесь не в том, что кишки непривлекательны и несексапильны. Они также и трудны для изучения. Организмы, живущие в тропических лесах, можно поймать, привезти в лабораторию, ощупать и исследовать. Мы можем понаблюдать за их поведением и пищевыми привычками. Совершенно иначе обстоят дела с кишечными бактериями, большую часть которых невозможно культивировать, не говоря уже о том, что их нельзя рассмотреть невооруженным глазом. В человеческом кишечнике было найдено более тысячи видов микроорганизмов, а еще тысячи обитают в других частях нашего организма. В большинстве своем они поддаются культивированию только в месте своего естественного обитания. Мы не можем выращивать их в лабораторных условиях и слишком мало о них знаем. Нам известно, что они живут в нас, но их невероятно трудно обнаружить, идентифицировать и изучить.

Правда, за последнее десятилетие ситуация немного изменилась к лучшему. Достижения генетики позволили нам получить новые инструменты исследования – например, своего рода «геноскоп», такое же революционное орудие, каким стал когда-то телескоп, но геноскоп позволяет исследовать не окружающий нас мир, а мир внутренний. С помощью этого новейшего инструмента мы получили возможность исследовать РНК (соединение, похожее на ДНК, но являющееся в наших клетках посредником между ДНК и белком) в капле дождевой воды и сделать заключение о живущих в ней организмах или, скажем, взять на анализ образец кала и хотя бы косвенно, взглянув на присутствующие там гены, узнать, что они могут рассказать об обитателях этого образца. Теперь, когда микробы можно идентифицировать по их РНК, нам нет необходимости их культивировать (хотя иногда это необходимо делать из практических соображений, которых мы здесь не будем касаться). Эти генные методики стали в наши дни настолько простыми и дешевыми, что ими может воспользоваться любой студент или лаборант для того, чтобы ответить на некоторые насущные и важные для всего человечества вопросы, как, например, сделала это Эми Кросвелл, работавшая под руководством Ниты Зальцман и троих ее коллег.

Кросвелл была лаборанткой у Зальцман, микробиолога и иммунолога педиатрического факультета медицинского колледжа штата Висконсин. Зальцман и Кросвелл планировали первый эксперимент для изучения того, что происходит с микробами нашего организма, когда мы принимаем антибиотики. В качестве подопытных животных ученые использовали обыкновенных лабораторных мышей, кишечник которых просто переполнен самыми разнообразными микробами. Одним мышам вводили антибиотики, а другим – нет. Мыши, получавшие антибиотики, были разделены на группы, и каждая группа получала свой «коктейль» из препаратов. Некоторые животные получали смесь из четырех высокоактивных антибиотиков, которые, как было известно из работ других ученых, убивают всех бактерий в кишечнике. Другие получали только один антибиотик, похожий на тот, который назначают детям для лечения инфекционного среднего отита [38] . Работа была очень простая и по своему масштабу едва ли соответствовала масштабу проблемы – так, маленькая научная жемчужина величиной с лабораторную мышку.

По большей части работа Кросвелл и Зальцман была легкой и необременительной. Мышей используют в качестве подопытных животных во всех лабораториях мира. Скрещивания и генетические усовершенствования на протяжении поколений в результате дали протоколы, которые – хоть и не были особенно изящны – хорошо себя зарекомендовали. Мыши, которых использовали в своих опытах Зальцман и Кросвелл, были потомками семейства, выведенного для лабораторных работ десятки поколений тому назад. Клетки были для этих мышей такой же естественной средой обитания, какой являются для нас наши города и квартиры; эти условия сильно отличались от среды обитания их (как, впрочем, и наших) предков. Мыши рождались в лабораториях с помощью кесарева сечения, выращивались по раз и навсегда выработанной технологии, а в возрасте пяти недель шли на опыты. В данном случае именно в этом возрасте их начали кормить антибиотиками.

Давайте на секунду отвлечемся и постараемся представить себе возможные результаты этого эксперимента. Вероятно, интуитивно мы понимаем, что в начале лечения в организмах мышей обитало некоторое количество как «плохих», так и «хороших» бактерий. По крайней мере, такое суждение вполне укладывается в контекст современной медицины. Как вы думаете, что происходит, когда вы принимаете антибиотики? Проще всего предположить, что кто-то все-таки знает ответ, но в данном случае его не знал никто. Некоторые биологи, также работавшие с мышами, полагали, что коктейль из антибиотиков убьет в кишечнике мышей всех бактерий. Кросвелл и Зальцман растворили лекарства в воде, напоили мышей и принялись ждать. Через несколько дней ученые взяли у этих мышей кал на анализ, а потом, выражаясь юридическим языком, добавили к оскорблению физическое насилие – забили животных, изучили их ткани, а трупы поместили в пластиковые контейнеры, которые на время оставили в лаборатории.

Изучив под микроскопом фрагменты мышиных тел, ученые, как и ожидалось, обнаружили, что в организмах мышей, получавших чистую воду, было полно нетронутых микробов. В их кишках, простите за тавтологию, кишела жизнь. Совсем другая история произошла с мышами, получавшими антибиотики. Эти мыши, которых, согласно терминологии наших органов здравоохранения, можно назвать получавшими препарат здоровыми испытуемыми, тоже сохранили в своем кишечнике микробов (само по себе это является очень важным результатом), но микробов было существенно меньше, особенно в толстом кишечнике. Этот эффект был особенно сильно выражен у мышей, получавших смесь из четырех антибиотиков, но он наблюдался и у мышей, которым давали только один препарат, стрептомицин. Короче говоря, антибиотики оказались способными уничтожить в организме мышей миллиарды микробов. Так как разные препараты убивают разные виды бактерий, то нельзя сказать, что они нацелены только на «плохих» микробов [39] . С помощью лекарств были уничтожены бактерии самых разнообразных видов. Кишечник мышей очень похож на человеческий, поэтому можно считать, что, когда вы или я принимаем антибиотики, в нашем кишечнике происходит, в принципе, то же самое. Убивая наших микробов антибиотиками, мы оставляем в живых «сорняки», самые устойчивые виды, которые затем начинают формировать новый микробиологический ландшафт нашего кишечника. Раньше об этом никто не догадывался, но теперь, когда мы знаем, становится еще более важным понять, что же эти микробы (большую часть которых, хотя и не всех, мы уничтожили антибиотиками) делают в нашем организме. Для ответа на этот вопрос вспомним некоего молодого человека, огромную стальную стерильную камеру и одну ошибку.

Вопрос о том, что и как для нас делают микробы, существует, вероятно, столько же времени, сколько люди их изучают. Несмотря на то, что Луи Пастер выступал сторонником уничтожения микробов в молоке (результатом стала пастеризация) и других пищевых продуктах, он также считал, что существа, живущие внутри нас и на нас, необходимы, ибо без них мы умрем. Пастер полагал, что в ходе эволюции развилась взаимозависимость людей и микроорганизмов. Убейте микробов, говорил он, и вы убьете человека. Другими словами, Пастер считал микробов, живущих в кишечнике человека, нашими облигатными симбионтами. «Облигатные» значит обязательные, а термином «симбионт» мы обозначаем организмы, которые существуют совместно и получают от этого взаимную выгоду. С другой стороны, инфекционная теория заболеваний исходит из противоположной точки зрения – большинство (если не все) живущих в нас и на нас микробов приносят нам больше вреда, чем пользы. Никто не пытался проверить справедливость этих точек зрения на опыте, хоть и очевидно, что ответ очень важен для человечества. Более того, в наши дни, когда мы интенсивно избавляемся от большинства микробов, этот вопрос стал актуальным, как никогда прежде. Что же на самом деле происходит, когда вы протираете руки салфеткой, пропитанной антибиотиками?

Стоит заметить, что этот вопрос сходен с вопросом, которым задавался Джон Байерс в отношении вилорогих антилоп: что происходит, если исчезают хищники? Это тот же вопрос, который задавал себе Вейнсток в отношении глистов: что происходит, когда мы от них избавляемся? Этот вопрос периодически задают разные ученые в разные времена и эпохи, занимаясь самыми разнообразными проблемами, имеющими отношение к живым организмам и прежде всего – к человеку.

Джеймс Рейнирс (для друзей – просто Арт) родился в 1909 году и был обычным парнем – сыном автомеханика и добропорядочным католиком. Рейнирс ничем не отличался от других молодых людей до тех пор, пока по неизвестной причине не заинтересовался вопросом, занимавшим Луи Пастера. Рейнирс хотел узнать, можно ли удалить абсолютно всех микробов из организма крысы или, например, морской свинки. Несмотря на то, что все живые существа на планете покрыты микробами, никто не хочет знать, хорошо это, плохо или безразлично, – Джеймса раздражала даже сама мысль об этом! [40] Перефразировав, вопрос можно поставить так: являются ли микроорганизмы, обитающие в нас и на нас, симбионтами (организмами, от сосуществования с которыми и мы, и они получают выгоду), комменсалами (организмами, которым мы приносим пользу, а они на нас никак не влияют) или патогенами (получающими пользу за наш счет). Рейнирс считал, что ответом может быть либо «да», либо «нет». Либо черное, либо белое. Микробы могут быть либо симбионтами, либо патогенами. Третьего не дано. Никаких полутонов. Микроорагнизмы могут либо приносить пользу, либо причинять вред; если они причиняют вред, от них необходимо избавиться. Если от микробов мы не получаем ничего, кроме вреда, то прием антибиотиков стопроцентно оправдан. Это будет такой же прогресс, как изобретение земледелия, уничтожение глистов или приручение коров.