Смелость стремиться к меньшей чистоте?

Действуют ли те же законы биоразнообразия, что и в природе, в наших телах и домах? Если да, то современные гигиенические меры по борьбе с агрессивными микробами могут быть в некоторой степени контрпродуктивными. Об этом пишет междисциплинарная группа исследователей из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv) в журнале Nature Ecology & Evolution. Они предлагают активнее изучать роль разнообразия микроорганизмов в экосистемах наших тел и жилищ. Эти выводы могут бросить вызов существующим стратегиям борьбы с инфекционными заболеваниями и устойчивыми микробами.

Экосистемы с высоким биоразнообразием (например, луга и леса) более устойчивы к нарушениям, таким как инвазивные виды, колебания климата и патогены, чем экосистемы с низким разнообразием. Уменьшение разнообразия ведет к утрате базовых функций экосистем. Эта так называемая гипотеза стабильности доказана сотнями биологических исследований, в основном касающихся мира животных и растений. Однако, если посмотреть на наше тело или дом под микроскопом, обнаруживается столь же разнообразное сообщество микроорганизмов. Потенциально к этим сообществам могут применяться те же законы, что и к «большим» экосистемам, что может иметь далеко идущие последствия для нашего здравоохранения.

Исследователи из iDiv в статье, опубликованной в ноябре 2018 года в журнале Nature Ecology & Evolution, предлагают проверить теории экологических исследований на нашей непосредственной среде и её микроорганизмах.

«Мы влияем на это микробное биоразнообразие ежедневно, особенно борясь с ним с помощью дезинфицирующих средств и антибиотиков — фактически с целью укрепления здоровья», — говорит эколог Роберт Данн, профессор Университета штата Северная Каролина и Копенгагенского университета. Данн написал статью во время годичного научного отпуска в iDiv в сотрудничестве с учёным iDiv Нико Айзенхауэром, профессором Лейпцигского университета. «Такое вмешательство в видовой состав микробов может препятствовать естественному сдерживанию патогенов», — говорит Айзенхауэр.

Согласно экологической теории ниши, растения и животные распределяют доступные ресурсы в своей среде обитания, причём виды со схожими потребностями конкурируют друг с другом. Новым видам трудно закрепиться, по крайней мере, в стабильной экосистеме. Однако в бедных видами или нарушенных человеком экосистемах чужеродные виды могут внедряться гораздо легче.

Микроорганизмы также формируют собственные экосистемы. На сегодня известно более двухсот тысяч видов, обитающих в человеческих жилищах, а также на и в человеческих телах. Половину из них составляют бактерии в жилищах, а тысячи бактерий живут на наших телах. Кроме того, в наших домах обитает около сорока тысяч видов грибов, хотя они реже встречаются на человеческом теле.

«Патогены в нашей среде сопоставимы с инвазивными видами в природе, — говорит эколог Нико Айзенхауэр. — Если перенести выводы из крупных местообитаний в мир микробов, следует ожидать, что наше привычное использование дезинфицирующих средств и антибиотиков фактически увеличивает распространение опасных микробов, поскольку нарушает естественный видовой состав».

Например, это было задокументировано для палочковидных бактерий вида Clostridium difficile, вызывающих воспаление кишечника с диареей. Использование антибиотиков позволило им распространяться быстрее. Так называемые нетуберкулёзные микобактерии (NTM), которые образуют биоплёнку в основном на лейках душа и могут вызывать заболевания, преобладают в хлорированной воде. Они могут свободно размножаться на металлических шлангах для душа, в то время как на пластиковых шлангах, которые способствуют богатому сообществу микроорганизмов, уровень NTM ниже.

Сообщества бактерий, предотвращающие болезни, также можно создавать активно. Например, в 1960-х годах исследователи обнаружили, что у младенцев, чьи носы и пупки были инокулированы безвредными штаммами бактерии Staphylococcus aureus, редко колонизировались штаммом S. aureus 80/81. Эта бактерия может вызывать заболевания — от кожных инфекций до опасных для жизни заражений крови и пневмонии. Другой пример — фекальная бактериотерапия: перенос здорового сообщества микроорганизмов от человека к человеку позволяет лечить кишечные инфекции.

Так что же, наш страх перед «Бактериями и компанией» необоснован, а наша автоматическая реакция бороться с ними на самом деле опасна? «Мы не врачи, — говорит Айзенхауэр. — Я бы точно не рекомендовал хирургу работать в нестерильных условиях на открытом теле. Что касается поверхностей, то целенаправленная инокуляция выбранным микробным сообществом могла бы, возможно, предотвратить распространение и закрепление опасных патогенов».

В любом случае, лишь относительно небольшая доля микроорганизмов в нашей среде действительно вызывает болезни. Это относится и к насекомым и другим членистоногим, обычно считающимся вредителями в квартирах и домах, — особенно к паукам. Как охотники, они предоставляют важные экосистемные услуги, уничтожая комаров, клопов, тараканов и комнатных мух, которые действительно могут переносить болезни. «Нам просто нужно оставить их в покое», — говорит Роберт Данн.

Как теории биоразнообразия и экологических исследований применимы к сфере здравоохранения, следует, по мнению трёх авторов, систематически исследовать. Айзенхауэр предлагает, во-первых, проверить, в каких микробных сообществах распространённые патогены могут распространяться на поверхностях лучше или хуже.