Глава 7
С первого вдоха
Когда детенышу коалы исполняется полгода, он понемногу начинает выглядывать из материнской сумки. Приходит пора постепенно переходить с материнского молока на взрослую пищу — эвкалиптовые листья. Для большинства травоядных это далеко не самая привлекательная пища: листья эвкалипта — жесткие и токсичные. К тому же они почти лишены питательной ценности. У млекопитающих даже нет генов, необходимых для выработки ферментов, которые способны извлекать пользу из эвкалипта. Но коалы нашли выход: подобно коровам, овцам и многим другим травоядным животным, они «наняли» микробов-специалистов, извлекающих всю нужную энергию и полезные питательные вещества из волокнистого растительного сырья.
Проблема в том, что у детенышей коалы нет нужных микробов, которые взялись бы за расщепление жестких эвкалиптовых листьев. Поэтому засеять их кишечники «семенами» будущей микробной колонии — задача родителей. Когда приходит время, мамы-коалы делают мягкую вязкую «кашицу» — смесь из полу-переваренного эвкалипта и инокулята (посевного материала) кишечных бактерий. Скармливая ее детенышам, они обеспечивают их не только микрофлорой, но и достаточным количеством пищи для нее — чтобы колония успешно прижилась на новом месте. Как только микробы укореняются в кишечнике коалы-малыша, у него появляется собственная рабочая сила, которая включается в процесс пищеварения и делает эвкалипт вполне съедобным.
Передача микрофлоры от матери детенышу — самая обычная практика, причем не только среди млекопитающих. У самок тараканов микрофлора содержится в специальных клетках — так называемых бактериоцитах, которые выпускают свое содержимое рядом с развивающимся яйцом внутри тела матери. Таким образом яйцо получает бактерии еще до того, как самка его отложит. А вот некоторые виды клопов в этом смысле больше похожи на коал: они обеспечивают потомство полезными микробами, вымазывая поверхность отложенных яиц собственными испражнениями, кишащими бактериями. Вылупившись из яиц, личинки сразу же заглатывают эти размазанные экскременты. Другой клоп, кудзу (Megacopta cribraria), при появлении на свет не имеет микробов, но съедает наполненный бактериями мешок, который мать оставляет рядом с отложенным яйцом. Если такого мешка поблизости не оказывается, клопы ищут мешки, оставленные у других яиц. Известно, что птицы, рыбы, рептилии и другие животные тоже делятся своей микрофлорой с потомством — или когда оно еще находится в яйце, или сразу после рождения.
Какими бы ни были родительские инстинкты того или иного вида, наделение потомства подходящим набором микробов, которые помогут в дальнейшей жизни, — едва ли не общепринятый в животном мире ритуал. Уже сама его распространенность свидетельствует об эволюционных преимуществах совместного существования с микробами. Если обычай обмазывать яйца экскрементами и внутриутробное поглощение бактерий стали нормой, значит, они сложились в процессе эволюции. Стало быть, это помогает выживанию и улучшает репродуктивные способности тех особей, которым такие обычаи присущи. Как обстоит дело у нас, людей? Известно, что наша микрофлора приносит нам пользу, но как именно мы передаем детям посевной материал для их собственной колонии микробов?
В первые часы после появления на свет младенец перестает быть существом преимущественно «человеческим» и становится существом преимущественно «микробным» — по крайней мере, если исходить из количества клеток. Пока плод находится в мешке с амниотической жидкостью в утробе матери, он защищен от микробов внешнего мира, — в том числе и от материнских. Но как только околоплодные воды отходят, начинается процесс колонизации. Выходя на свет из тела матери, ребенок проходит сквозь строй микробов. Правда, выражение «проходить сквозь строй» — не слишком удачная метафора: ведь микробы, с которыми встречается малыш, — не враги ему, а друзья. Лучше назвать это обрядом посвящения «в люди»: проходя через материнские родовые пути, почти стерильный плод вымазывается вагинальными выделениями, богатыми «человеческими» микробами.
Почти выбравшись наружу, он получает еще одну порцию микробов. Сколь бы неприятным это ни казалось, заглатывание фекальных микробов в младенчестве происходит не только у коал. Во время родов гормоны, провоцирующие схватки, и давление опускающегося в родовые пути младенца заставляют большинство рожениц испражняться. Дети обычно рождаются головой вперед и лицом к материнскому анальному отверстию, и некоторое время их голова и рот остаются рядом с ним, пока мать дожидается следующей схватки. Возможно, вы сморщитесь от отвращения, но знайте: это хорошее начало. С первых минут после рождения этот первый мамин «подарок» — покров из вагинальных и фекальных микробов — становится простым и надежным «защитным костюмом» для новорожденного.
Такое начало, вероятно, имеет «приспособительный» смысл. По всей видимости, не так уж плохо, что анус расположен в непосредственной близости от влагалища и что гормоны, вызывающие сокращения матки, аналогичным образом действуют и на задний проход. Возможно, об этом «позаботился» естественный отбор, поскольку это полезно для ребенка (во всяком случае, вреда от этого явно меньше, чем пользы). Приобретая набор микробов — и их генов, которые имеют большой «стаж работы» в союзе с геномом матери, — ребенок получает отличные стартовые условия.
Сравнение образцов кишечных микробов грудного младенца с образцами микробов, взятых из влагалища, из кала и с кожи матери и с кожи отца, показало, что виды и штаммы, присутствующие в кишечной колонии новорожденного, ближе всего к видам и штаммам в колонии материнского влагалища. Большинство составляют виды, относящиеся к родам лактобацилл и превотелл. Эти вагинальные микробы — довольно обособленная группа (они гораздо менее разнообразны, чем бактерии, живущие в материнском кишечнике), но, по-видимому, им отведена особая роль в работе развивающегося пищеварительного тракта новорожденного. Там, где есть лактобациллы, нет места патогенам. Никаких клостридий диффициле, никаких псевдомонад, никаких стрептококков: эти вредные бактерии не могут прижиться в организме, потому что их моментально атакуют лактобациллы. Последние относятся к группе молочнокислых бактерий, куда входят и виды, которые превращают молоко в простоквашу или йогурт. Молочная кислота (та, что придает свернувшемуся молоку кисловатый вкус) создает среду, враждебную для других бактерий, а лактобациллы к тому же вырабатывают собственные антибиотики. Выделяя эти белки — так называемые бактериоцины, — молочнокислые бактерии убивают патогены, соперничающие с ними за «кормушку» в прекрасном и еще почти не заселенном жилище — кишечнике новорожденного ребенка.
Но почему микробы, колонизующие кишечник младенцев, больше похожи на влагалищную, а не на кишечную микрофлору матери? Если кишечные микробы поселяются внутри нас для того, чтобы помогать нам переваривать пищу, разве не лучше было бы сразу обзавестись именно ими? Врачи, да и многие женщины прекрасно осведомлены о том, что во влагалище обитают лактобациллы (небольшое количество живого йогурта с давних пор служило домашним средством от молочницы — дрожжевой инфекции). Часто можно услышать мнение, будто молочнокислые бактерии служат для защиты влагалища от инфекций, однако, хотя они действительно способствуют этому, их главная цель состоит в другом.
Живущие во влагалище лактобациллы питаются молоком. Сахар, который содержится в молоке, — лактозу — они превращают в молочную кислоту, попутно вырабатывая для себя энергию. Младенцы тоже питаются молоком и превращают молекулы лактозы в более простые молекулы — глюкозу и галактозу, которые всасываются в кровь через тонкий кишечник и затем преобразуются в энергию для ребенка. Но та лактоза, которая «проскакивает» через тонкий кишечник, не успев перевариться, тоже не пропадает даром. Она отправляется к молочнокислым бактериям, ждущим ее в толстой кишке. Следовательно, молочнокислые бактерии, которые малыш получает в родовых путях, находятся там вовсе не для защиты материнского влагалища, а для передачи младенцу. Быть может, кто-то скажет: ну, это уже слишком — чтобы только ради этого во влагалище постоянно жили молочнокислые бактерии! И все-таки этот орган существует именно для того, чтобы выпускать в мир младенца, причем гораздо чаще, чем принято в наши дни в развитых странах. Влагалище — это «стартовые ворота» для ребенка, и в ходе эволюции оно сформировалось таким образом, чтобы обеспечить ему лучшие условия для забега под названием «жизнь».
Хотя молочнокислые бактерии помогают младенцам в первые дни жизни, позднее им на смену должна прийти кишечная микрофлора, способная справляться с иными задачами. Малышам нужен посев материнской кишечной микрофлоры. Если не считать мимолетного знакомства с фекальными микробами при рождении, дети получают некоторую часть материнской кишечной микрофлоры опять-таки из материнского влагалища. Дело в том, что состав бактериальных сообществ, обитающих во влагалище беременных женщин, отличается от состава колоний во влагалище небеременных. Помимо типичной вагинальной микрофлоры, там появляются некоторые виды, обычно живущие в кишечнике.
Возьмем бактерии Lactobacillus johnsonii. Обычно они живут в тонком кишечнике, где производят ферменты, расщепляющие желчь. Но во время беременности число этих бактерий резко увеличивается как раз во влагалище. Это довольно агрессивная микрофлора, которая выделяет множество бактериоцинов, способных уничтожать опасные бактерии. Таким образом, Lactobacillus johnsonii высвобождают для себя больше места, а потом в больших количествах переселяются в кишечник ребенка.
Во время беременности вагинальная микрофлора меняет состав и становится менее разнообразной. Может показаться, будто бактериальная община сама прореживает свои ряды, готовясь «засеять» младенца первыми и самыми важными в его жизни микробами. В самом начале колонизации детского организма его кишечные микробы довольно разнообразны: к ним относятся и некоторые фекальные (кишечные) бактерии его матери, и представители вагинальной микрофлоры. Но затем эта «коллекция» быстро сокращается: остаются только те бактерии, которые способны переваривать молоко. Рискну предположить, что фекальные виды, полученные малышом от матери, быстро прячутся в «кладовую» аппендикса: там они живут до тех пор, пока не понадобятся организму.
Зачаточная колония, возникающая в кишечнике младенца, становится своего рода фундаментом для той микрофлоры, которой предстоит расти и развиваться в его организме на протяжении следующих нескольких месяцев, возможно, задавая траекторию и на ближайшие несколько лет. В нашем макромире на голых выступах скал поселяются лишайники, затем мхи, а потом останки этих колонистов-первопроходцев образуют достаточно почвы, чтобы там смогли укорениться небольшие растения, за которыми последуют кусты и, наконец, деревья. Голый кусок земли когда-нибудь может превратиться в дубовую рощу в Великобритании, или в буково-кленовый лес в США, или в тропические джунгли в Малайзии. Примерно то же самое происходит с «голой землей» кишечника: «лес» микрофлоры начинается с простого набора молочнокислых бактерий, а затем постепенно обретает сложность и многообразие. Это экологическая преемственность: каждая ступень становится и средой обитания, и питательной средой для следующей ступени.
Подобная многоступенчатая преемственность на микроуровне происходит в кишечнике и на коже ребенка. Микробы-первопроходцы определяют дальнейшее развитие колонии и выбор новых видов, которые поселятся рядом с ними. В дубовой роще созревают желуди, во влажных джунглях — тропические плоды, а микрофлора снабжает растущий детский организм разными полезными веществами. Им отведена своя роль в налаживании обмена веществ и обучении иммунной системы ребенка. Иммунные клетки, ткани и сосуды растут и развиваются под постоянным надзором своекорыстной, но дружелюбной микрофлоры. Благодаря нужному количеству вагинальных микробов в организме ребенка закладываются основы его будущего партнерства с микрофлорой, и это — залог его дальнейшего благополучия.
Все это так. Но каждый год появляются миллионы детей, которые выходят из утробы матери, минуя родовые пути. В некоторых странах кесарево сечение уже стало более распространенным способом произвести на свет ребенка, чем естественное влагалищное родоразрешение. Почти половина женщин в Бразилии и Китае не рожают по-настоящему — их детей просто «вырезают» из брюшной полости. Если учесть, что в этих странах многие люди живут в сельской глуши, откуда нельзя быстро добраться до больницы, можно сделать вывод, что в больших городах этот показатель в среднем гораздо выше. Действительно, в некоторых больницах Рио-де-Жанейро доля кесаревых сечений среди всех случаев приема родов достигает 95 %. О том, насколько укоренилась эта практика в бразильском обществе, можно узнать из шокирующей истории, случившейся с Аделир Кармен Лемош де Гоэш в 2014 году. Аделир, которая уже перенесла два кесаревых сечения, захотела родить следующего малыша естественным путем — и просто ушла из больницы, когда ей сообщили, что это невозможно. Она вернулась к себе и решила рожать дома, но вскоре вооруженная полиция ворвалась к ней в дом и отвезла ее обратно в больницу. Там ей сделали кесарево сечение против ее воли. Похоже, в бразильских медицинских учреждениях господствует мнение, что влагалищное родоразрешение — слишком долгий и непредсказуемый процесс, и врачи предпочитают не перетруждаться.
Даже в тех странах, где выбор женщины принято уважать, кесарево сечение делают на удивление часто. Многим женщинам внушают, что, подвергнувшись кесареву сечению один раз, они и впредь смогут рожать только таким способом, потому что шрам, оставшийся на стенке матки после предыдущей операции, обязательно разойдется от схваток. Но это не так. Конечно, требуется время, чтобы информация дошла от ученых до медицинского персонала, однако уже сейчас известно, что не существует дополнительного риска при вагинальных родах после кесаревых сечений — если их было не более четырех. В некоторых больницах США до 70 % всех родоразрешений (а может быть, даже больше) происходит путем кесарева сечения. В среднем по стране этот показатель тоже довольно высок и составляет 32 %. В развитых странах на долю кесаревых сечений обычно приходится от четверти до трети всех рождений; впрочем, многие развивающиеся страны от них не отстают: Доминиканская Республика, Иран, Аргентина, Мексика, Куба — все они демонстрируют столь же высокие показатели.
Разумеется, так было не всегда. На протяжении веков кесарево сечение применяли лишь в редких случаях — обычно для того, чтобы спасти ребенка, который в противном случае погиб бы вместе с обреченной матерью. Однако в прошлом столетии появились действенные обезболивающие, улучшилась техника хирургических операций, а потому появилась возможность спасать не только младенцев, но и матерей. В тех случаях, когда ребенку из-за затяжных родов грозила смерть от нехватки кислорода или мать рисковала потерять слишком много крови, кесарево сечение оказывалось спасительным выходом. С конца 1940-х годов эти операции делались все чаще: благодаря антибиотикам за жизнь матери можно было уже не бояться. В 1970-е произошел резкий скачок — и с тех пор кривая неуклонно стремится вверх. Сегодня кесарево сечение лидирует по частоте среди всех хирургических операций на брюшной полости.
Множество популярных статей в прессе разжигают «войны мамочек», внушая читателям, что причина такого бума — в том, что все больше женщин «ленятся тужиться» и заранее выбирают быструю, удобную и безболезненную альтернативу утомительным многочасовым родам, к тому же позволяющую избежать повреждений влагалища. Решения о плановом кесаревом сечении действительно принимаются все чаще, однако гораздо больше операций приходится на те случаи, когда кесарево сечение начинают делать уже во время потуг, по советам акушеров и врачей. Американцы часто объясняют такое поведение медицинского персонала, не желающего рисковать в случаях сложных родов, склонностью к сутяжничеству самих пациентов, которые воспринимают врачебную помощь как коммерческую услугу. Но даже в государственных (бесплатных) медицинских учреждениях, например в Великобритании, врачи охотно прибегают к кесареву сечению, когда замечают, что дело продвигается туго. Эту операцию проводят в случае затяжных родов, или если ребенок слишком крупный и есть риск, что он застрянет, или при ягодичном предлежании, когда ребенок собирается появиться на свет ножками вперед и перевернуть его невозможно.
Многие женщины, слыша во время родовых схваток совет врачей сделать кесарево сечение, испытывают облегчение с примесью чувства вины: ведь им предлагают возможность избавиться от боли, утомления и страхов, сопутствующих влагалищному родоразрешению. Само существование быстрой и доступной альтернативы естественным родам может лишить женщин внутренних сил, внушив им мысль, будто вытолкнуть ребенка усилиями собственных мышц — слишком трудная или опасная задача. Конечно, это неправда. В среднем роженицы, заранее планирующие кесарево сечение, подвергаются более высокому риску, чем рожающие естественным путем. Например, во Франции при вагинальном родоразрешении из 100 тысяч рожениц по статистике умирает около четырех ранее здоровых женщин, а после кесарева сечения — около тринадцати. Даже если не рассматривать смертельные случаи, кесарево сечение опаснее, чем естественное родоразрешение: оно влечет за собой риски, сопутствующие любой хирургической операции: инфекции, большие потери крови и проблемы с обезболиванием.
Кесарево сечение — жизненно важная альтернатива влагалищному родоразрешению в случаях медицинской необходимости: у некоторых женщин просто нет другой возможности родить ребенка. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, реальная доля случаев, когда при родах необходима помощь в виде кесарева сечения, не должна превышать 10–15 % от всех родоразрешений. (Рассматриваются те случаи, когда женщину и ребенка спасают от реальных опасностей, грозящих им при родах, а не подвергают излишнему риску от самой хирургической операции.) Порой врачам довольно трудно понять, каких женщин следует включать в эти 10–15 %, а каких — нет. А женщинам, заранее выбирающим рекомендованное («плановое») кесарево сечение, часто не до конца объясняют все риски для них самих и для ребенка, причем порой об этих рисках недостаточно осведомлены даже сами акушеры и медсестры.
Сегодня, говоря о главных рисках кесарева сечения для ребенка, обычно связывают их с первыми днями и неделями жизни новорожденного. Вот что сообщает об этом Государственная служба здравоохранения Великобритании:
Иногда при разрезании стенки матки скальпель может повредить кожу младенца. Это происходит с 2 % детей, появляющихся на свет путем кесарева сечения, однако такие порезы обычно заживают без дальнейших последствий. Наиболее распространенная проблема, с которой сталкиваются дети, родившиеся при помощи кесарева сечения, — это трудности с дыханием, хотя чаще всего они наблюдаются у недоношенных детей. У младенцев, родившихся путем кесарева сечения на 39-й неделе беременности и позже, риск затрудненного дыхания заметно снижается, достигая уровня, типичного для детей, прошедших родовые пути. Сразу после рождения и в первые дни жизни ребенок может дышать аномально быстро. У большинства новорожденных нормальное дыхание налаживается в течение двух-трех дней.
Однако мало где упоминают о долгосрочном вреде кесарева сечения для здоровья ребенка. Сейчас становится все более очевидным, что ранее считавшаяся безвредной альтернатива вагинальным родам в действительности чревата серьезными рисками и для матери, и для ребенка. В первые дни жизни «кесарята» более уязвимы для инфекций. На их долю приходится до 80 % инфекций, возбужденных метициллин-резистентным золотистым стафилококком (МРЗС). На этапе выхода из младенчества у «кесарят» чаще развиваются аллергии. У детей, родившихся у мам-аллергиков, — следовательно, имеющих предрасположенность к аллергиям, — вероятность стать аллергиками возрастает в семь раз, если они появились на свет при помощи скальпеля.
У детей, родившихся в результате кесарева сечения, больше шансов стать аутистами. Если бы дети вообще не появлялись на свет при помощи этой операции, то, по оценкам исследователей из Центров профилактики и контроля заболеваний США, 8 из 100 детей-аутистов не встретились бы с этой болезнью. Аналогично, обсессивно-компульсивные расстройства в 2 раза чаще встречаются среди людей, родившихся при помощи кесарева сечения. Некоторые аутоиммунные болезни тоже связывают с таким способом появления на свет. Дети-«кесарята» более предрасположены к развитию диабета 2-го типа и целиакии. К числу связанных с кесаревым сечением болезней относят даже ожирение. Исследование с участием взрослых молодых бразильцев показало, что среди людей, родившихся в результате операции, ожирением страдает 15 %, тогда как среди родившихся естественным путем таких оказалось только 10 %.
Наверное, вы уже заметили: речь снова и снова идет о болезнях XXI века. Конечно, каждая из них обусловлена большим количеством факторов — от неблагоприятного воздействия окружающей среды до генетической предрасположенности, однако корреляция роста числа кесаревых сечений и повышения риска болезней XXI века не может не поражать. Определить, каким способом — хирургическим или естественным — младенец появился на свет, можно спустя много месяцев после рождения — по пробе его кишечной микрофлоры. Вагинальные микробы, которые колонизуют организм новорожденного изнутри и снаружи, пока он проходит через влагалище, не могут колонизовать организм ребенка, не прошедшего родовые пути. Вместо этого «кесаренок» сразу сталкивается с микробами из окружающей среды: чужие руки в перчатках извлекают маленькое тельце из-под кожи маминого живота, показывают его родителям, затем несут по операционному залу, чтобы промокнуть полотенцем и оценить состояние здоровья. Как ни парадоксально, именно в стерильных хирургических условиях это может означать знакомство с самыми живучими больничными микробами — стрептококками, псевдомонадами и клостридиями диффициле, — наряду с бактериями, живущими на коже матери, отца и медицинского персонала. Эти кожные микробы и становятся основой будущей кишечной микрофлоры малыша, родившегося в результате кесарева сечения.
Но если кишечная микрофлора ребенка, родившегося естественным путем, близка к вагинальной микрофлоре его матери, то между микробами, населяющими организм «кесаренка» и организм его матери, нет ничего общего. Вместо бактерий, переваривающих лактозу, — лактобацилл, превотелл и тому подобных, обычно передающихся младенцам в процессе родов, — первыми колонизаторами малыша становятся виды, обычно обитающие на коже: стафилококки, коринебактерии, пропионобактерии и другие. Они не любят молоко и не переваривают лактозу: их привычная пища — это кожное сало и секрет. И там, где должны были расти дубравы, появляется сосновый лес.
Как именно такое различие в составе кишечной микрофлоры влияет на здоровье, постепенно проясняется благодаря практическим исследованиям. Когда мы узнаем больше об этих механизмах, можно будет не бить тревогу из-за «неправильного» набора микробов, а сделать необходимые выводы. Но уже одной тревоги по поводу того, что способ появления на свет может повлиять на будущее развитие кишечной микрофлоры ребенка, оказалось достаточно, чтобы побудить к действиям Роба Найта, специалиста по изучению микробиома. В 2012 году его жена родила дочку путем вынужденного кесарева сечения. К тому времени Найт уже участвовал в нескольких научных исследованиях, связанных с развитием кишечной микрофлоры у младенцев, в Колорадском университете в Боулдере, и, обладая соответствующими знаниями, хотел во что бы то ни стало предотвратить любые негативные последствия для здоровья дочери, которые могли возникнуть из-за кесарева сечения. Дождавшись, когда из родильной палаты выйдет медицинский персонал, он взял мазок вагинальной микрофлоры у жены и передал дочери.
Такое «подрывное действие» едва ли встретило бы одобрение со стороны большинства акушеров, однако на самом деле оно имеет большой потенциал. Роб Найт и Мария Глория Домингес-Белло, адъюнкт-профессор медицинского факультета Нью-Йоркского университета, сейчас проводят большое клиническое исследование с целью выяснить, может ли передача микробов из материнского влагалища новорожденному ребенку предотвратить некоторые кратковременные и долгосрочные последствия перенесенного кесарева сечения. Техника эксперимента очень проста. За час до того, как роженицу должны перевести в операционную, ей во влагалище помещается небольшой лоскут тонкой ткани. Непосредственно перед первым надрезом ткань вынимают и помещают в стерильный сосуд. Через несколько минут, когда ребенок уже появится на свет, его обтирают этой тканью: вначале ротик, потом лицо, а затем остальные части тела.
Это простая, но эффективная процедура. Предварительные результаты, полученные на примере 17 младенцев, родившихся в больницах Пуэрто-Рико, показывают, что у привитых таким образом детей кишечная микрофлора гораздо ближе по составу к материнской вагинальной и анальной микрофлоре, чем у других «кесарят», не получивших мазка с материнскими микробами. Хотя такое «помазание» не приводило к полной нормализации микрофлоры, эффект был впечатляющим: у привитых детей появлялось немалое количество видов микробов, обычно присутствующих в организме детей, рожденных естественным путем.
Последствия разных способов родоразрешения — естественного и хирургического — для человеческой микрофлоры ставят перед исследователями ряд интересных вопросов, на которые пока нет ответов. Например, как влияют роды в воде на первый прививочный материал, который получает младенец? Какое воздействие оказывает теплая вода (возможно, с остатками антибактериального средства, которым вымыли ванну) на вагинальную микрофлору матери и на ее перенос на кожу и губы младенца? И что можно сказать о детях, родившихся «в рубашке» — то есть в пузыре с околоплодными водами, — минуя контакт с микробами, населяющими материнское влагалище? Каковы различия в наборе микробов при домашних родах и родах в более чистой (как принято считать) больничной среде?
В западном мире даже естественные роды происходят в почти стерильной обстановке. В отличие от родов в большей части Африки, Азии и Южной Америки, часто происходящих дома, роды в Европе, Северной Америке и Австралазии обычно превращаются в некую медицинскую процедуру, в которой микробам места нет. Кровати, руки и инструменты — все это обрабатывают антибактериальным мылом и протирают спиртовыми салфетками, прежде чем прикоснуться к роженице или новорожденному. Почти половине американских рожениц ставят антибактериальную клизму, чтобы детям не передались вредные бактерии вроде стрептококков группы B. Более того, все американские новорожденные получают дозу антибиотика сразу после рождения — на тот случай, если у матери гонорея (в редких случаях это заболевание может привести к глазной инфекции у ребенка). Игнац Земмельвайс был бы очень доволен, если бы увидел, как основательно и эффективно принимаются антисептические меры, за которые он ратовал; и можно не сомневаться, что многие тысячи матерей и младенцев остаются живы именно благодаря такой гигиене. Однако это отличается от того, чего «ожидают» человеческий геном и микробиом. И именно это отличие и его последствия должны определять наши шаги в усовершенствовании врачебной заботы о роженицах и новорожденных.
Речь не идет о том, что женщины должны в одиночку бороться с существующей тенденцией или чувствовать свою вину. Нужно менять не сознание тех женщин, которые сами идут на плановое кесарево сечение (их относительно немного), а всю систему родовспоможения и связанных с ней медикаментозных методов. Сегодня уже существует множество инициативных групп, которые помогают уменьшать количество кесаревых сечений по всему миру, причем большинство занимаются просвещением, рассказывая о возможных рисках и о напрасном расходовании ценных ресурсов на необоснованные хирургические процедуры. Этому должно сопутствовать четкое понимание и преимуществ, и рисков кесарева сечения для здоровья новорожденных — как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
После того как промелькнут первые мгновения жизни — а вместе с ними исчезнут и первые микробы, с которыми произошла встреча, — семенам будущей микрофлоры младенца предстоит пройти большой путь к зрелости. Что именно вырастет дальше, зависит от того, какой уход получат эти семена в первые дни, недели и месяцы детской жизни.
В 1983 году профессор Дженни Брэнд-Миллер стала матерью. Уже через несколько дней ей пришлось погрузиться в изучение детских колик. Ее новорожденный сын безутешно плакал, хотя был, по-видимому, абсолютно здоров. Ранее Брэнд-Миллер и ее муж участвовали в исследованиях непереносимости лактозы — неспособности некоторых людей переваривать молочный сахар (лактозу) при помощи фермента лактазы. Теперь они задумались: а вдруг причиной колик стала как раз такая непереносимость? Муж Брэнд-Миллер решил найти ответ на этот вопрос в своей диссертации и провел испытание капель с ферментами лактазы для младенцев, страдавших от колик, с применением плацебо для проверки объективности опыта. Увы, особой разницы не выявилось: младенцы, получавшие лактазу, продолжали плакать ровно столько же, сколько младенцы, которым давали плацебо. Но обнаружилось одно различие — в количестве водорода, которое выдыхали младенцы с коликами и младенцы без колик.
Это определило дальнейший ход рассуждений. Избыток водорода в дыхании указывает на то, что кишечные бактерии занимаются расщеплением пищи. Однако расщеплять лактозу на глюкозу и галактозу должны ферменты, вырабатываемые самим организмом. Если бактерии выделяют водород, значит, им достается очень много еды; можно предположить, что к ним поступают какие-то другие молекулы, не подвергшиеся расщеплению в тонкой кишке. Брэнд-Миллер знала, что немалую часть грудного молока составляет набор веществ, которые называются олигосахаридами. Эти молекулы считались бесполезными, так как в человеческом организме нет ферментов для их расщепления. И тут ее с мужем посетила догадка: а что, если эти олигосахариды должны кормить не самого младенца, а его кишечных бактерий?
Олигосахариды — это углеводы, состоящие из коротких цепочек простых сахаров (олиго— в переводе с греческого значит «мало», «немного»). В женском грудном молоке их содержится огромное количество — в сумме около 130 различных видов. Их там гораздо больше, чем в молоке любого другого биологического вида: например, в коровьем молоке присутствует всего несколько видов олигосахаридов. В пище взрослых людей нет ничего, что содержало бы такие молекулы. Однако они вырабатываются в грудных железах беременных и кормящих женщин. Здесь, очевидно, и стоит искать ответ на вопрос об их предназначении: если железы производят какое-то вещество, значит, оно служит каким-то целям?
Чтобы проверить гипотезу, Брэнд-Миллер и ее муж провели эксперимент. Они измерили количество водорода, выдыхаемое младенцами: сначала после того, как им давали с водой глюкозу, а потом — после того, как к воде добавлялись очищенные олигосахариды. После глюкозы водорода не становилось больше: это указывало на то, что она усваивалась в тонком кишечнике, а не расщеплялась кишечными бактериями. А вот после смеси с олигосахаридами уровень водорода значительно увеличился: значит, эти вещества «проскакивали» через тонкую кишку и кормили не самого младенца, а его кишечную микрофлору.
Сейчас уже известно, что олигосахариды выступают важным инструментом, заставляющим полезные виды микробов «прорастать из семян» зачаточной кишечной микрофлоры младенца. У младенцев, находящихся на грудном вскармливании, преобладают лактобациллы и бифидобактерии. В отличие от человеческого организма бифидобактерии производят ферменты, которые способны расщеплять исключительно олигосахариды. При этом продуктами их жизнедеятельности становятся чрезвычайно важные короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — масляная кислота (бутират), уксусная (ацетат), а также особенно ценная для младенцев молочная кислота (лактат). Все они питают клетки толстой кишки и играют чрезвычайно важную роль в развитии иммунной системы ребенка. Проще говоря, олигосахариды из грудного молока нужны младенцам для того же, для чего взрослым людям нужны волокна из растительной пищи.
Однако олигосахариды, содержащиеся в грудном молоке, не только служат пищей для бактерий. В первые дни и недели жизни младенца его кишечная микрофлора крайне проста и крайне неустойчива. Численность колоний разных штаммов бактерий то повышается, то снижается. Это делает микробное сообщество уязвимым при возникновении опасности. Достаточно одного-единственного патогенного штамма — например, Streptococcus pneumonia, — чтобы посеять смуту в рядах полезных видов и истребить множество штаммов. В таких случаях олигосахариды помогают очистить территорию от противника. Прежде чем вредоносная бактерия причинит какой-либо ущерб, она должна пристать к стенке кишечника при помощи специальных пилей (или фимбрий), имеющихся на поверхности любой бактерии. К этим пилям и прикрепляются олигосахариды, лишая патогенные виды способности закрепиться в кишечнике ребенка. Известно, что среди общего числа видов (около 130) десятки «специализируются» на нейтрализации конкретных патогенов: они подходят к их пилям с такой же точностью, с какой ключ подходит к своему замку.
С течением времени состав грудного молока меняется в соответствии с потребностями растущего младенца. Сразу после рождения из материнской груди выделяется еще не настоящее молоко, а густое молозиво — концентрированная смесь иммунных клеток, антител и множество олигосахаридов (примерно четыре чайные ложки на каждый литр). По мере того как младенческая микрофлора стабилизируется, содержание олигосахаридов в молоке снижается. Когда ребенку исполняется четыре месяца, их доля составляет уже менее трех чайных ложек на литр молока, а к первому дню рождения малыша их будет меньше одной чайной ложки.
О важности содержания олигосахаридов в молоке нам могут поведать наши старые знакомые — коалы (да и другие сумчатые). У большинства сумчатых имеется два соска, которые спрятаны внутри сумки. В течение всего периода вскармливания детеныш коалы пользуется лишь одним из них. Если вслед за одним детенышем появляется на свет второй, то каждому достается по соску. Но что самое примечательное, к разным соскам поступает разное молоко, как бы специально приготовленное для каждого из детенышей в соответствии с их возрастными нуждами. Новорожденному достается молоко с высоким содержанием олигосахаридов и низким содержанием лактозы, а детенышу постарше — молоко другого состава, в котором уже заметно меньше олигосахаридов, но гораздо больше лактозы. Когда детеныш выбирается из сумки, содержание олигосахаридов в предназначенном для него молоке становится еще ниже.
Такое дифференцированное производство молока «на заказ» наглядно опровергает предположение, что олигосахаридов становится меньше просто потому, что организм матери утрачивает способность их вырабатывать. Скорее можно говорить о том, что сумчатые приспособились обеспечивать потомство молоком, состав которого в точности отвечает потребностям их меняющегося микробного сообщества. Природа сделала выбор в пользу молока, полезного для микробов, потому что сами эти микробы полезны для млекопитающих.
Олигосахариды — не единственный ингредиент, наличие которого в грудном молоке вызывало вопросы. Десятилетиями сердобольные кормящие матери отдавали излишки собственного молока в хранилища донорского молока при больницах. Такие хранилища помогают выкормить детей, чьи родные матери не могут кормить грудью, — например, если ребенок родился преждевременно или настолько слабым, что не мог взять грудь самостоятельно, а потом у матери пропало молоко. Однако эти хранилища молока постоянно ставили врачей в тупик: донорское молоко всегда заражено бактериями. Многие микробы попадают туда с кожи соска и груди, и какой бы стерилизации ни подвергали донорскую грудь перед сцеживанием, от микробов в грудном молоке не удавалось избавиться полностью.
Создание сложных асептических технологий сцеживания молока, наряду с технологией секвенирования ДНК, позволило выявить причину этого обязательного «заражения». Оказалось, что бактерии — неотъемлемая составляющая самого грудного молока. Это не какие-нибудь «автостопщики» или «зайцы», пересевшие с губ младенца или с материнского соска, — нет, они присутствовали в грудном молоке с самого начала. Но откуда они там взялись? Многие из них — это не те бактерии, которые могут пробраться в млечные протоки из своих привычных мест обитания на коже груди, а молочнокислые бактерии, обитающие обычно во влагалище и в кишечнике. Действительно, если сравнить пробы кала и молока кормящей матери, то между штаммами, содержащимися в них, обнаружится сходство. Выходит, эти микробы проделали путешествие из толстой кишки в молочные железы.
Анализ крови позволяет установить маршрут следования кочующих микробов. Дело в том, что целый ряд бактерий перемещается по организму внутри так называемых дендритических (древовидных) иммунных клеток. Древовидные клетки добровольно участвуют в «перевозке» бактерий. Находясь в гуще других клеток иммунной ткани, окружающей кишечник, эти клетки протягивают свои длинные ветвеобразные «руки» (дендриты) в сам кишечник, проверяя, какие там есть микробы. Обычная их задача — окружить (то есть поглотить) пойманные патогены, а потом дождаться появления команды иммунных клеток — настоящих «прирожденных убийц», — чтобы те уничтожили их. Но, что удивительно, эти древовидные клетки иногда выхватывают из массы и полезные бактерии, чтобы поглотить их, а затем транспортировать по кровеносным сосудам в грудные железы.
Увидеть, как работает эта система, можно при наблюдении за мышами. Если бактерии в лимфатических узлах имеются лишь у 10 % небеременных мышей, то у беременных мышей этот показатель составляет 70 %. После рождения мышат численность бактерий в лимфатических узлах матери резко падает, но при этом число разродившихся мышей, у которых бактерии обнаруживаются в тканях молочной железы, возрастает до 80 %. Похоже, и у мышей, и у людей работа иммунной системы направлена не только на обезвреживание болезнетворных бактерий, но и на транспортировку полезных — с тем, чтобы их можно было передать новорожденным. Это гениальная стратегия: бактерии переезжают на новое место, где им не придется сражаться за территорию, а детеныш получает запас полезных бактерий в придачу к тем, что уже поселились в нем в процессе рождения.
По мере того как младенец растет, в грудном молоке меняется не только содержание олигосахаридов, но и состав микробов. Виды, в которых нуждается ребенок в первый день жизни, отличаются от тех видов, которые будут нужны ему через месяц, через два месяца и через полгода. В молозиве, которое вырабатывается у матери в первые несколько дней после рождения малыша, содержатся сотни видов микробов. В грудном молоке были выявлены представители лактобацилл, стрептококков, энтерококков и стафилококков — в концентрации примерно до 1000 особей на миллилитр. Это значит, что с одним только молоком ребенок может поглощать около 800 тысяч бактерий ежедневно. Со временем микробов в молоке становится значительно меньше и происходят изменения в его составе. Когда ребенку исполняется несколько месяцев, в молоке матери становится больше микробов тех типов, которые живут во рту взрослого человека; возможно, это помогает ребенку подготовиться к знакомству с твердой пищей.
Любопытно, что на состав микробов в грудном молоке во многом влияет способ появления ребенка на свет. Набор микробов в молозиве женщин, рожавших путем планового кесарева сечения, которое делается до начала схваток, кардинально отличается от микробов в молозиве женщин, рожавших естественным путем. И это различие отмечается еще минимум в течение полугода. А вот у женщин, которым делали срочное кесарево сечение уже в процессе родов, молочная микрофлора гораздо больше походит на микрофлору рожавших естественным способом. Значит, в процессе родов срабатывает какой-то «клаксон», оповещающий иммунную систему о том, что ребенок скоро родится и должен будет получать питательные вещества не из плаценты, а из грудного молока. Вероятно, роль этого «клаксона» играет мощный оркестр гормонов, высвобождаемых во время родовых схваток. Выброс этих гормонов и определяет выбор микробов, которые временно «переедут» из кишечника в грудные железы, чтобы затем попасть в организм ребенка. Стало быть, кесарево сечение наносит двойной удар: оно подменяет нужные микробы ненужными не только на начальном этапе, когда ребенок появляется на свет, но и на этапе вторичной микробной колонизации через грудное молоко.
Олигосахариды, живые бактерии и другие компоненты грудного молока являются идеальной пищей и для самих новорожденных, и для их микрофлоры. Грудное молоко способствует укоренению полезных микробов и направляет зачаточную кишечную микрофлору по верному пути, чтобы в будущем она переросла в сообщество, типичное для кишечника взрослого человека. Именно молоко препятствует колонизации кишечника вредными видами и «обучает» неопытную иммунную систему ребенка, подсказывая, что должно вызывать тревогу, а что нужно оставить в покое.
Но что происходит при бутылочном вскармливании, то есть в случае, когда младенца кормят искусственными молочными смесями? Как воздействует смесь на развивающуюся микрофлору ребенка? Мода на разные способы кормления младенцев, пожалуй, так же капризна, как мода на длину женских юбок. Еще до того как искусственное вскармливание стало альтернативой грудному, существовал и другой выход для матерей, которые не могли или не хотели кормить грудью. До ХХ века многие женщины нанимали кормилиц, причем общие тенденции внутри сословий менялись почти так же, как в прошлом веке менялось отношение к искусственному вскармливанию. Например, долгое время считалось, что аристократкам не приличествует самим кормить детей грудью, но с началом промышленной революции к услугам кормилиц стали прибегать работающие женщины, а «сливки общества» вернулись к кормлению грудью.
В конце XIX — начале XX века кормилицы постепенно лишились работы: появился гораздо более практичный способ кормления — бутылочный. Стеклянные бутылочки, которые легко стерилизовать, моющиеся резиновые соски и искусственные смеси на основе коровьего молока превратили бутылочное вскармливание из вынужденной меры в сознательно избираемую альтернативу. Все больше женщин отказывалось от кормления грудью. В 1913 году новорожденных кормили грудью около 70 % матерей, к 1928 году это число сократилось до 50 %, а к концу Второй мировой войны — уже до 25 %. В 1972 году число женщин, кормивших грудью, достигло исторического минимума, составив всего 22 %. После десятков миллионов лет существования млекопитающих произошло невероятное: всего за одно столетие люди (тоже млекопитающие) почти перестали кормить детей грудным молоком.
Если олигосахариды и живые бактерии в грудном молоке отвечают за правильное питание зачаточной кишечной микрофлоры у новороженных, меняя свой состав и количество по мере роста и развития ребенка, то каковы будут для нее последствия искусственного вскармливания? Молоко из бутылочки — это чаще всего тоже «грудное» молоко, только взятое не из женской груди, а из коровьего вымени. Эволюционное предназначение коровьего молока, несмотря на активное вмешательство со стороны человека на протяжении последних 10 тысяч лет, заключается в том, чтобы служить идеальной пищей для телят и их микробов. Однако кишечная микрофлора телят значительно отличается от кишечной микрофлоры детей. Бактерии, живущие в кишечнике телят, привыкли кормиться дважды пережеванной травой, а не остатками мяса и овощей, частично переваренных в тонком кишечнике. Одного только коровьего молока недостаточно для полноценного питания новорожденного ребенка: он рискует остаться без многих важных витаминов и минералов, а это чревато цингой, рахитом и анемией. Сегодня в детские искусственные смеси добавляется много дополнительных элементов, однако и они не содержат иммунных клеток и антител, олигосахаридов и живых бактерий.
Самым очевидным отличием, которое наблюдается в микрофлоре малышей-«искусственников», является исключительное разнообразие видов и штаммов. В кишечнике у детей, которых совсем не кормили грудью, живет примерно на 50 % больше видов микроорганизмов. Так, у детей, выросших исключительно на искусственных смесях, обнаруживалось гораздо больше видов из семейства Peptostreptococcaceae, куда входит и опасный патоген Clostridium dififcile. Если микроб C. diff чувствует свою безнаказанность, он может вызывать трудноизлечимую диарею, которая с пугающей частотой приводит к смерти детей. Если среди младенцев, вскармливаемых исключительно грудным молоком, носителем C. diff является каждый пятый, то среди детей, с самого рождения получающих искусственные смеси, таких носителей четверо из пяти. Вполне вероятно, что многие дети подхватывают эту бактерию прямо в родильной палате, и чем дольше новорожденный остается в больнице, тем выше его риск получить этот патоген.
Если у взрослых разнообразие микробов является показателем здоровья, то у младенцев — наоборот. Для защиты малыша от инфекций и для приведения в боевую готовность его иммунной системы, по-видимому, чрезвычайно важно в первые дни жизни культивировать весьма ограниченную группу бактериальных видов, в чем должны помочь вагинальные молочнокислые бактерии и содержащиеся в грудном молоке олигосахариды. Даже сочетание грудного вскармливания с бутылочным увеличивает нежелательное разнообразие микробных видов, включая C. diff, так что в результате у младенца, находящегося на такой смешанной диете, формируется «промежуточная» микрофлора (если сравнивать ее с микрофлорой «естественников» и «искусственников»).
Но так ли страшно, что в животах у детей заведется больше видов бактерий? В чем опасность поселения в них еще каких-нибудь групп? Часто приходится слышать, что для малыша нет ничего лучше материнской груди, однако редко объясняется, чем она полезна для здоровья ребенка. Считается, что искусственное питание — это само по себе неплохо, а грудное молоко — нечто вроде полезной добавки. Но если взглянуть на сухие факты, нельзя не заметить разительный контраст между состоянием здоровья «естественников» и «искусственников».
Начнем с того, что «искусственники» более уязвимы для инфекций. По сравнению с детьми, кормящимися исключительно грудью, дети, питающиеся только искусственными смесями, в два раза больше рискуют заразиться ушными инфекциями, у них в 4 раза больше шансов попасть в больницу с инфекцией верхних дыхательных путей, в 3 раза больше вероятность подхватить желудочно-кишечную инфекцию и в 2,5 раза выше опасность заболеть некротическим энтероколитом, при котором отмирают ткани кишечника. Кроме того, такие дети в два раза чаще оказываются жертвами синдрома внезапной смерти. В США младенческая смертность (случаи смерти детей, не достигших одного года) на 30 % выше среди тех детей, которых не кормили грудью, даже если учитывать прочие факторы, такие как курение матери во время беременности, бедность и низкий уровень образования, и если исключить из статистики младенцев, чья болезнь препятствовала грудному вскармливанию. Младенческая смертность в развитых странах находится на низком уровне, поэтому дополнительный риск измеряется приблизительно в таких числах: от 2,1 случая постнеонатальных смертей на 1000 живорожденных детей, находившихся на грудном вскармливании, до 2,7 на 1000 живорожденных детей «искусственников». Конечно, это относительно небольшие цифры, но если вспомнить, что в США ежегодно рождается больше 4 миллионов детей, то получается, что каждый год гибнет до 720 младенцев, которые, возможно, могли бы избежать такой участи.
У младенцев, которых кормят не грудным молоком, а смесями, в два раза больше шансов приобрести астму или экзему. Они подвергаются большему риску развития детской лейкемии — рака иммунной системы. Они чаще страдают от диабета 1-го типа. В будущем их чаще ожидают аппендицит, тонзиллит, рассеянный склероз и ревматоидный артрит. В глазах родителей эти риски не настолько серьезны, чтобы слишком о них беспокоиться. Но, как отмечалось выше, если принимать в расчет миллионы рождающихся каждый год детей, масштаб этого явления достаточно велик, чтобы вызывать тревогу.
Пожалуй, важнее всего то, что искусственные смеси повышают шансы ребенка (возможно, вдвое) в будущем набрать лишний вес. Когда ученым нужно узнать, имеют ли наблюдаемые факты причинно-следственную связь или произошло случайное совпадение, они ищут «зависимость от дозы». Если какой-то фактор — например, объем выпитого спиртного — действительно приводит к определенному эффекту — скажем, к замедлению скорости реакции, — то следует ожидать, что скорость реакции будет замедляться по мере увеличения объема (повышения дозы) спиртного, по крайней мере до определенного момента. Чем больше доза, тем ниже скорость реакции.
Такая взаимосвязь прослеживается между кормлением грудью и риском ожирения. Одно исследование показало, что каждый дополнительный месяц грудного вскармливания вплоть до 9-месячного возраста снижает риск ребенка в будущем набрать лишний вес примерно на 4 %. Соответственно два месяца исключительно грудного вскармливания снижают этот риск уже на 8 %; три месяца — на 12 % и так далее. После девяти месяцев грудного вскармливания у ребенка будет на 30 % меньше шансов набрать лишний вес, чем у того, кого с рождения кормили из бутылочки. Грудное вскармливание без введения какого-либо искусственного прикорма, по-видимому, оказывает еще более действенный эффект: с каждым дополнительным месяцем риск ребенка в будущем набрать лишний вес снижается на 6 %. При этом влияние искусственного вскармливания на вероятность набрать лишний вес, вплоть до ожирения, распространяется не только на детские годы. У детей постарше и даже у взрослых риск набрать избыточный вес или заболеть ожирением сохраняет зависимость от способа питания в младенческом возрасте. Ожирению часто сопутствует диабет 2-го типа, и бывших «искусственников» эта участь не минует. Если в младенчестве ребенка кормили только искусственными смесями, вероятность того, что в зрелом возрасте у него разовьется диабет, повышается на 60 %. Как и в случае с кесаревым сечением, многие риски, которыми чревато лишение грудного вскармливания, связаны с болезнями XXI века.
На «беби бумерах» — детях, родившихся в годы демографического взрыва, когда кормление из бутылочки считалось нормой, — все эти факторы сказались более чем ощутимо. Чуть позже, в середине семидесятых, кормление грудью снова вошло в моду, особенно среди обеспеченных и образованных людей. Возможно, возврату к естественному способу кормления в конце 1970-х годов невольно способствовала слишком агрессивная рекламная кампания, которую вели производители искусственного питания в развивающихся странах. Дело в том, что в некоторых странах младенцы, получавшие искусственные смеси, умирали в 25 раз чаще, — главным образом из-за того, что в условиях бедности труднее стерилизовать бутылки, а питьевая вода часто бывает заражена патогенами. Когда это стало известно, женщины по всей Северной Америке и Европе взбунтовались против производителей искусственных смесей, и начался настоящий ренессанс грудного вскармливания. Всего за одно десятилетие число женщин, кормивших детей исключительно грудью, выросло почти втрое.
«Поколение икс» и «дети нулевых» тоже не избежали рисков, скрытых в бутылочках с молочной смесью. Хотя в последние два десятилетия число сторонниц грудного вскармливания продолжает неуклонно расти — от 65 % в 1995 году до 80 % в последние несколько лет, официальные рекомендации на этот счет по-прежнему не выполняются. Для тех 20–25 % младенцев, которые никогда не получат ни капли грудного молока, и еще для 25 % детей, которых переведут на искусственные смеси в течение первых восьми недель жизни, растущая популярность грудного вскармливания едва ли может стать утешением. Даже среди тех, кого с рождения кормят грудным молоком, половину начинают докармливать смесями уже на первой неделе жизни. В США всего 13 % матерей следуют рекомендациям Всемирной организации здравоохранения: кормить ребенка в течение первых шести месяцев исключительно грудным молоком, а затем, постепенно и понемногу вводя прикорм, продолжать кормить грудью до двух лет или дольше. В Великобритании едва ли найдется хоть 1 % матерей, которые кормили бы шестимесячного ребенка исключительно грудью.
Конечно, кормить грудью трудно, особенно в первые дни и недели. У некоторых матерей нет выбора: они не могут кормить грудью из-за болезни младенца или серьезных проблем с молочными железами. Выбор других матерей определяет финансовое состояние или отсутствие поддержки со стороны близких. Если говорить об обществе в целом, то, когда речь заходит о кормлении младенцев, выясняется, что понятие нормы в этой сфере фактически утрачено. В традиционных доиндустриальных обществах детей кормят грудью гораздо дольше, чем на Западе. Обычно их отлучают от груди в возрасте двух, трех, а то и четырех лет, — как правило, когда появляется на свет следующий малыш.
Искаженное западное представление о кормлении детей заключается в формуле «грудное молоко — лучшее питание для младенца» (ведь лучшее всегда подразумевает наличие хорошего, пусть и не настолько, — в данном случае искусственного питания). Это представление отчасти укоренилось даже в науке. Многие исследователи пытаются определить, в чем преимущества кормления грудью, вместо того чтобы выяснять, какие риски влечет искусственное вскармливание. Формально оба вопроса сводятся к одному: в чем разница между грудным и искусственным вскармливанием? Но, как отмечает Элисон Стьюб, адъюнкт-профессор кафедры перинатологии медицинского факультета Университета Северной Каролины, первый вопрос подразумевает, что грудное молоко — это полезная добавка для младенца, что-то вроде поливитаминов в придачу к достаточно здоровому рациону. Второй вопрос предполагает, что кормление смесями чревато рисками и не является нормой. Грудное вскармливание — это не какой-нибудь «золотой», то есть необязательный, стандарт: это просто стандарт, норма, образец. Женщинам, которые колеблются в выборе способа кормления, такое уточнение помогло бы принять правильное решение.
Тонкий нюанс в формулировке вопроса, оказывается, сильно влияет на то, как люди трактуют дилемму «грудь или бутылка». Опрос, проведенный в 2003 году в США, показал, что три четверти респондентов не соглашаются с утверждением «искусственные молочные смеси так же хороши, как грудное молоко». Однако лишь треть людей согласилась с утверждением «кормление искусственными смесями вместо грудного молока повышает риск ребенка заболеть». Складывается впечатление, что в сознании людей происходит какой-то сбой: то, что они знают о пользе кормления грудью, никак не соотносится с их представлением о последствиях отказа от него. В рамках кампании, ориентированной на женщин, не уверенных в необходимости естественного вскармливания, женщинам давались разные советы. Те, кому просто рассказывали о пользе кормления грудью, реже выбирали естественное вскармливание, чем те, кому сообщали ту же информацию, но в контексте риска, сопряженного с отказом от грудного вскармливания.
Женщина должна быть свободна в выборе способа, которым будет кормить своих детей. Но ни одна мать не должна делать этот выбор, не имея доступа к правдивой информации о его последствиях. Следует поддерживать женщин в стремлении кормить грудью, а информацию нужно предоставлять в более доступной форме — как для женщин, так и для медицинских работников. Качество и состав искусственных смесей необходимо улучшать, чтобы младенцы получали от них больше пользы. Сегодня непросто найти смеси, в которых содержались бы олигосахариды или живые бактерии. Проблема в том, что пока невозможно подобрать оптимальный состав смеси для вскармливания, куда входили бы 130 различных видов олигосахаридов, а также здоровое микробное сообщество, представленное большинством полезных штаммов. А попытки сделать это, не представляя всех возможных последствий, способны принести больше вреда, чем пользы.
В течение первых трех лет жизни ребенка его кишечная микрофлора крайне неустойчива. Популяции различных бактерий появляются и исчезают в борьбе за территорию. Новые штаммы вторгаются в организм, а старые из него уходят. В первый год жизни медленно, но неуклонно снижается численность бифидобактерий. Наиболее важные перемены происходят в промежутке между 9 и 18 месяцами — вероятно, с началом знакомства с твердой пищей. В одном эксперименте после того, как ребенка начали прикармливать зеленым горошком и другими овощами, прежняя микрофлора, в составе которой доминировали представители актинобактерий и протеобактерий, сменилась микрофлорой с преобладанием фирмикутов и бактероидов. Такие радикальные сдвиги знаменуют важные вехи в развитии детского организма.
Между 18 месяцами и тремя годами кишечная микрофлора ребенка приобретает все большее сходство с микробной колонией взрослого человека, с каждым месяцем делаясь устойчивее и разнообразнее. К третьему дню рождения ребенка ранние различия в составе микрофлоры, обусловленные грудным или искусственным вскармливанием, исчезают из-за наплыва новых штаммов, подхваченных от разных людей и из разных мест. Молочнокислые бактерии, которых когда-то было очень много, оказываются в меньшинстве, поскольку микрофлора приспосабливается к новым видам пищи и новым условиям.
По мере роста ребенка микробное сообщество в его кишечнике утрачивает сходство с вагинальной микрофлорой и все больше напоминает кишечную микрофлору матери. Отчасти сходство обусловлено тем, что они живут в одном доме, в окружении одних и тех же микробов, и едят примерно одинаковую пищу. Кроме того, это объясняется и общими генами. Интересно, что геном человека способен в некоторой степени контролировать отбор микробных видов для «личной коллекции». Гены, участвующие в программировании иммунной системы, также влияют на отбор бактериальных видов, которым будет разрешено остаться жить в организме. Поскольку мать и дитя имеют примерно по половине общих генов, ребенку будет полезно обладать похожим набором микробов: ведь в первые минуты жизни иммунной системе новорожденного предстоит справиться с мощным вторжением бактерий — таким, какого ему больше никогда не доведется испытать. Сам факт, что младенец способен выжить в результате такой масштабной интервенции, говорит о том, что он заранее «предупрежден» и защищен генетической и иммунологической «броней». Обладание «данными разведки» о том, кто друг, а кто враг, вероятно, во многом помогает младенцу справиться с нашествием материнских вагинальных бактерий на пути к кишащему микробами миру.
Сила микробиома в том, что он, в отличие от человеческого генома, легко приспосабливается к меняющимся обстоятельствам. Вы взрослеете, у вас вырабатываются то одни, то другие гормоны, вы пробуете новые блюда, посещаете разные места, — и всякий раз ваши микробы ухитряются извлекать пользу из каждой новой ситуации. Плохо питаетесь? Не беда: микробы помогут вам синтезировать недостающие витамины. Любите шашлыки? Не волнуйтесь: ваши микробы обезвредят все обугленные кусочки. Меняется гормональный фон? Отлично: ваши микробы приспособятся и к этому.
В зрелом возрасте организм нуждается в ином количестве витаминов и минеральных веществ, нежели в детстве. Например, младенцам необходимо много фолиевой кислоты, но они не в состоянии есть пищу, в которой она содержится. Зато их микробиом обеспечивает множество генов, которые синтезируют фолиевую кислоту из грудного молока. Взрослым такое количество фолиевой кислоты не нужно — ее и так достаточно в их обычном рационе, поэтому вместо генов, синтезирующих этот витамин, микробы у взрослых содержат гены, которые отвечают за его расщепление.
С витамином В12 все ровно наоборот. Чем старше человек, тем больше он нуждается в этом витамине. С возрастом в микробиоме увеличивается число носителей генов, синтезирующих В12 из пищи. Наши микробы занимаются этим не просто «ради благотворительности» — они и сами нуждаются в таких витаминах или провитаминах. Многие другие гены, участвующие в синтезе или расщеплении пищевых молекул, с возрастом обновляются, чтобы микробиом в целом мог извлекать наибольшую пользу из рациона и адаптироваться к происходящим в человеческом организме переменам.
Что интересно, на набор ваших микробов могут влиять и ваши ближайшие соседи. Подобно тому как вы оставляете в чьем-нибудь доме следы своего присутствия — отпечатки пальцев и ног, ДНК в клетках кожи и волос, — вы дарите хозяевам дома еще и микробный «автограф». В одном исследовании с участием людей и микробов, живших в семи разных американских домах, выяснилось, что можно легко определить, какая семья в каком доме живет, просто сравнив микробов на руках, ногах и носах людей с микробами, живущими на полу, на различных поверхностях и дверных ручках комнат. Неудивительно, что микрофлора на полу кухни и спален совпадала с микрофлорой на ногах жильцов, а сообщества, населявшие кухонные поверхности и дверные ручки, походили на микробные колонии на руках людей.
В ходе эксперимента три семьи переехали на новое место. В считаные дни новые жилища были колонизованы их бактериями, вытеснившими микрофлору прежних жильцов. Причем вклад каждого члена семьи в микрофлору жилища носил настолько динамичный характер, что даже если кто-то уезжал всего на пару дней, то его микробный след постепенно исчезал. Вполне возможно, такое исчезновение микробной «тени» человека можно использовать как надежную зацепку для восстановления хронологии событий, например при судебных расследованиях. Технология секвенирования ДНК уже полностью изменила методы расследования преступлений, а ведь микробиом обладает еще большей «индивидуальностью», чем человеческий геном, — и можно только догадываться, какие тайны он способен раскрыть!
Члены одной семьи обычно имеют похожую по составу микрофлору, и у родителей часто присутствуют те же штаммы бактерий, что у детей. Проживание с друзьями или с посторонними людьми может привести к тому, что общими у жильцов станут не только крыша и стены. В одном из исследованных домов жили не члены семьи, а три человека, не связанные генетическим родством. Общей среды обитания оказалось достаточно для того, чтобы границы их микробных «государств» стерлись. У всех троих имелось множество одинаковых микробов, особенно на руках. Двое из жильцов состояли в близких отношениях друг с другом, и у них было больше общих микробов, чем у каждого из них с третьим жильцом.
У женщин ежемесячное колебание гормонального фона может сильно влиять на микробную составляющую организма. Менструальный цикл у многих сопровождается резкими изменениями в составе влагалищной микрофлоры: численность различных видов увеличивается и сокращается в строгом соответствии со сменой периодов. У других женщин перемены в составе вагинальных бактерий могут происходить совершенно непредсказуемо, без всякой привязки к этапам месячного цикла. Еще у некоторых микробные колонии отличаются поразительной устойчивостью и не поддаются практически никакому воздействию менструаций и овуляций. Интересно, что у тех женщин, чьи микробные сообщества подвержены цикличным изменениям, активность имеющихся штаммов и видов часто остается одинаковой. Преобладающий штамм лактобацилл, производящих молочную кислоту, может внезапно пропасть, но в этом случае ему на смену придет другой производитель молочной кислоты — какой-нибудь дружественный штамм стрептококка. Таким образом, несмотря на ротацию видов, всегда есть кому выполнять нужную работу.
Я уже упоминала, что во время беременности состав вагинальной микрофлоры меняется. То же происходит и с кишечной микрофлорой. За время беременности женщина набирает в весе от 11 до 16 кг. Эта масса распределяется приблизительно так: около 3,2 кг весит ребенок, еще 3,6 кг — плацента, околоплодные воды и дополнительный объем крови. Таким образом, оставшиеся 4–9 кг — это жир. Метаболические признаки, выявляемые в последнем триместре беременности, очень напоминают аналогичные явления в организме человека, страдающего от последствий ожирения. Избыточный удельный вес жира, высокий уровень холестерина, повышенное содержание глюкозы в крови, устойчивость к инсулину и признаки воспаления — все это вполне может наблюдаться и при ожирении, и при беременности на поздних сроках.
Но если при ожирении все эти приметы указывают на нездоровье, во время беременности они говорят совершенно об ином. Перемены в метаболизме женщины — в ее обмене веществ, то есть в способности перерабатывать и запасать энергию, — чрезвычайно важны при беременности. Лишний слой жировой ткани, которым запасается тело (хотя вовсе не нужно «есть за двоих»), вероятно, обеспечивает растущий плод своеобразной «подушкой безопасности», гарантирующей достаточный запас энергии для его роста. Кроме того, этот слой становится энергетическим «капиталом», припасенным к тому времени, когда организму матери понадобится вырабатывать молоко для родившегося младенца.
Выяснив, что в организме полных и худых людей живут различные колонии микробов, Рут Ли из Корнеллского университета решила узнать: а вдруг те самые изменения микрофлоры, которые сопутствуют ожирению, отвечают и за метаболические сдвиги при беременности? Вместе с группой коллег она исследовала кишечную микрофлору 91 женщины в течение беременности. В третьем триместре микрофлора женщин сильно отличалась от той, что наблюдалась у них на ранних сроках беременности. Разнообразие микробов заметно уменьшалось, а среди оставшихся явно преобладали две группы — протеобактерии и актинобактерии; такие сдвиги в составе микрофлоры очень напоминали те перемены, которые у грызунов и у людей обычно сопутствуют воспалениям.
Как я уже рассказывала во второй главе, пересадка микрофлоры тучных людей безмикробным мышам заставляет последних очень быстро набирать вес (если сравнивать с тем, что происходит после пересадки им микрофлоры худых людей). Такие экспериментальные трансплантации — отличный способ показать, что определенный состав микрофлоры действительно является причиной набора веса, а не становится его следствием. Аналогичный подход Рут Ли применила и к микрофлоре женщин, находившихся в третьем триместре беременности. Чем она была — причиной или следствием тех метаболических изменений, которые напоминают симптомы ожирения? Безмикробные мыши, которым пересаживали человеческих микробов, характерных для третьего триместра, набирали больший вес, у них повышался уровень глюкозы в крови и отмечалось больше признаков воспаления, чем у мышей, получавших микрофлору, типичную для первого триместра беременности. Такие перемены, возможно, способствовали накоплению и перенаправлению энергии на нужды растущего плода.
После рождения ребенка кишечной микрофлоре женщины требуется некоторое время, чтобы вернуться к прежнему нормальному составу, но это возвращение все же происходит. Пока нельзя сказать точно, как долго сохраняются в организме типичные для беременности микробы, и непонятно, что именно заставляет их исчезнуть, однако есть основания предположить, что какое-то отношение к этому имеет грудное вскармливание (или, может быть, гормоны, выбрасываемые при родах). Воздействие грудного молока на изменение детского веса хорошо известно: по-видимому, оно связано с использованием калорий, запасенных материнским организмом за время беременности. Мы не знаем, может ли кормление грудью обратить вспять перемены в составе симбионтов, сопровождавшие беременность и напоминавшие симптомы ожирения, но можно точно сказать, что оно снижает риск женщин заболеть диабетом 2-го типа, понижает кровяное давление и уровень холестерина в крови, а также уменьшает риск сердечных приступов.
Несмотря на то что на кишечную микрофлору влияют рацион, гормоны, заграничные поездки и антибиотики, она в целом сохраняет относительную устойчивость в период зрелого возраста. А вот в старости, наряду с изменениями в состоянии здоровья, перемены настигают и микробные сообщества организма. Когда на всей совокупности человеческих клеток начинают сказываться прожитые годы, то же происходит и с их «пассажирами» — микробами. Конечно, мало каким человеческим клеткам удается просуществовать в течение всей жизни человека, а большинство микробных клеток живет всего несколько дней или даже часов. Но если рассматривать весь «суперорганизм», то человеческая колония, старея, все менее эффективно справляется со своей работой и чаще «спотыкается». В этом больше всего виновата иммунная система, которая за десятки лет успела накопить несметное множество антител. С возрастом иммунная система становится все раздражительнее. Постоянный «шум» провоспалительных химических посредников, пробегающих по организму пожилых людей, напоминает те низкоуровневые хронические воспаления, которые сопутствуют болезням XXI века. Медики даже окрестили это явление словом inflamm-ageing («возрастное воспаление»), что указывает на теснейшую связь процессов старения с угасанием здоровья.
Неудивительно, что эти процессы связаны и с составом кишечной микрофлоры. У пожилых людей, имеющих более высокую степень воспаления и больше жалоб на здоровье, кишечные колонии менее разнообразны. При этом среди них наблюдается меньше видов, действующих на иммунную систему успокаивающе, но больше видов, которые ее раздражают. Возраст ли вызывает воспаление, которое приводит к изменению микрофлоры, или же, наоборот, возрастные изменения микрофлоры запускают процесс воспаления, — это пока не ясно. Но поскольку в старости очень важную роль в формировании микробного сообщества играет рацион, то вполне вероятно, что микрофлора — активный участник процесса старения. Пока слишком рано говорить об этом, но некоторые ученые уже предполагают, что в скором времени можно будет дольше сохранять здоровье, а может быть, и продлевать срок человеческой жизни, просто изменяя состав кишечной микрофлоры у пожилых людей.
С первого вдоха и до последнего выдоха с нами сосуществует личная колония микробов. По мере того как тело растет и меняется, его микробиом, являясь продолжением собственно генома, в считаные часы приспосабливается к разным условиям, чтобы лучше удовлетворять наши потребности — как и свои собственные. Если мать здорова, то ее микрофлора — лучший подарок ко дню рождения ребенка. Когда мы учимся ходить, говорить и заботиться о себе, нас в буквальном смысле слова сопровождает выбор, который совершают наши родители. Повзрослев, мы сами заботимся обо всех клетках своего организма — и человеческих, и микробных. Становясь матерями, женщины передают детям не только свои гены, но и гены сотен видов бактерий. В этой генетической лотерее, конечно, есть элемент случайности, однако многое решает сознательный выбор. Чем лучше мы будем понимать всю важность и все последствия естественных родов и долгого грудного вскармливания, тем заметнее возрастут шансы — наши и наших детей — на здоровую и счастливую жизнь.
