Врожденные пороки, или пороки развития, — не самая веселая тема для обсуждения. Достаточно вспомнить малышей с отсутствующими или деформированными конечностями или темными пятнами на коже! Говоря о врожденных дефектах, мы в первую очередь и представляем себе изуродованные формы и искаженные цвета. Именно они особенно пугают родителей. Но, по мере того как ребенок подрастает, нередко возникают и худшие последствия. Среди них — пожизненная инвалидность или преждевременная смерть. К тому же многие врожденные пороки лечению сегодня не поддаются.
Часть врожденных пороков имеет генетическую природу; к их числу, например, относится муковисцидоз — наследственная болезнь, связанная с поражением желез наружной секреции и сопровождающаяся серьезными нарушениями дыхания, и синдром Дауна — генетическая аномалия, обусловленная присутствием в клетках лишней (третьей) копии 21-й хромосомы. Пороки развития, однако, могут возникать и в результате воздействия внешних факторов, нередко называемых тератогенами. В качестве примера можно привести талидомид — лекарство, назначавшееся в 1950–1960-х гг. беременным женщинам от тошноты и как седативное средство. Оказалось, что этот препарат вызывает у младенцев множество аномалий развития, включая деформацию конечностей и пороки сердца. История талидомида — один из наиболее трагических примеров того, как предположительно безопасная медицинская процедура (в данном случае — прием лекарства во время беременности) может привести к развитию тяжелых врожденных дефектов. Другой пример тератогенного действия — алкогольный синдром плода, когда злоупотребление беременными женщинами алкоголем приводит к развитию у их потомков серьезных неврологических и сенсорных расстройств.
А теперь уместно и полезно взглянуть на болезни человеческого суперорганизма, возникающие в раннем детстве и связанные с микробиомом, как на новый тип врожденных пороков. На свет то и дело появляются младенцы, лишенные той или иной существенной части тела. Не менее важной частью организма является и микробиом. Будем называть его неполноценность тем, чем она и является на самом деле, — врожденным пороком, или дефектом развития. Не исключено, что подобный диагноз, дополненный определенным диагностическим кодом, будет способствовать учреждению новых исследовательских фондов и заставит клиницистов более серьезно относиться к таким расстройствам.
Поиском средств для профилактики и лечения таких болезней, как астма, аутизм, диабет и ожирение, активно занимается целая армия специалистов, связанных со здравоохранением, — ученых, врачей и исследователей, работающих в медицинской и фармацевтической индустрии. Все перечисленные диагнозы утверждены официальной медициной. Не менее серьезным заболеванием, однако, является и недостаточность микробиома. Когда определенные дыхательные расстройства были официально признаны астмой, для защиты беременных женщин и младенцев тут же были выделены необходимые средства.
Я уверен, кое-кому официальное признание нового типа врожденного порока доставит большие неудобства (например, связанные с финансовыми затратами). Тем не менее это поможет людям вести более здоровый образ жизни, что и является главной целью всех моих усилий. Медицинское признание микробиомных дефектов заставит врачей более внимательно относиться к этим нарушениям. А это, в свою очередь, ускорит официальное использование пробиотиков и других стратегий корректировки микробиома врачебным сообществом.
Сделать это нетрудно. Ниже приведены определения врожденных пороков, сформулированные некоторыми уважаемыми организациями и учреждениями:
1. Согласно определению Центров по контролю и профилактике заболеваний США, основные врожденные пороки включают «структурные изменения одной или нескольких частей тела… присутствующие при рождении… [которые] оказывают серьезное неблагоприятное влияние на здоровье, развитие и функциональные способности младенца».
2. Тератологическое общество США — самое старое в мире общество, занимающееся изучением врожденных дефектов, — дает более широкое определение, включающее структурные, функциональные и физиологические изменения у младенцев.
3. Национальный институт детского здоровья и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер (США) разделяет все врожденные пороки на структурные, функциональные и пороки, связанные с процессом развития. В последнюю категорию включены болезни нервной системы, сенсорные, метаболические и дегенеративные расстройства.
4. Благотворительная организация March of Dimes («Марш десятицентовиков»), занимающаяся финансовой поддержкой медицинских исследований, нуждающихся семей и женщин, определяет врожденные пороки как «присутствующие при рождении аномалии формы или функций одной или нескольких частей тела… [которые] вызывают ухудшение общего состояния здоровья и развития или функционирования организма».
5. И наконец, рассчитанный на обывателей справочник издательства Merriam-Webster рассматривает врожденный порок как «присутствующий при рождении физический или биохимический дефект, который может иметь наследственную природу или возникать под влиянием внешних факторов».
Понятно, что организации и учреждения, сформулировавшие эти определения врожденного порока, сильно расходятся также и в том, какие нарушения следует относить к этой категории заболеваний, а какие — нет. Поскольку у недоношенных детей расстройства аутистического спектра (РАС) встречаются чаще, чем у доношенных младенцев, организация March of Dimes включает их в свой список врожденных пороков, а Центры по контролю и профилактике заболеваний — нет.
Все эти перечни врожденных пороков постоянно меняются: с течением времени и по мере совершенствования исследовательских и диагностических технологий ученые и медики обнаруживают все новые пороки развития. Один из таких недавно выявленных врожденных пороков получил название синдрома капиллярной и артериовенозной мальформации. Мутация одного-единственного гена вызывает серьезную аномалию развития сосудистой системы, приводящую к смертельно опасным осложнениям.
По мере того как ученые делают все новые открытия, изменяются и наши представления о причинах врожденных пороков. На ежегодном заседании Тератологического общества ученые сообщают новые данные о человеческих тератогенах (пищевых продуктах, химических веществах и лекарственных препаратах, способных вызывать аномалии развитии), включая и сведения об идентификации неизвестных тератогенов.
Врожденные пороки, связанные с микробиомом, могут возникать в результате передачи ребенку микробиома, содержащего микробные гены, ответственные за развитие ожирения, диабета, болезней сердца, неврологических расстройств или одного из многочисленных аллергических либо аутоиммунных заболеваний. По сути дела, нет никакой разницы в том, передаются ли младенцу дефектные гены вместе с микробными генами или генами человеческих хромосом. Дефекты микробиома могут возникать под влиянием диеты, лекарств, чрезмерной санитарии, стресса или вследствие воздействия веществ, «неумышленно» убивающих микробов и повреждающих микробиом (о потенциальной токсичности многих веществ для наших микробов мы просто пока ничего не знаем).
Тот факт, что окружающие условия — как в пренатальной жизни младенца, так и после его рождения — могут оказывать сильное влияние на его организм и повышать риск врожденных пороков, вызывает целый ряд интересных вопросов. Должен ли врач пытаться сбалансировать микробиом беременной женщины, если у нее выявлен метаболический синдром и она вот-вот должна передать этот несовершенный микробиом своему ребенку? Как относиться к медицинскому вмешательству, истощающему микробиом, который беременной женщине предстоит передать малышу? А именно такое вмешательство и имеет место, когда во время беременности женщины принимают антибиотики. Как относиться к кесареву сечению, если появляющийся при этом на свет ребенок не получает важную часть материнского микробиома? Если в результате медицинского вмешательства (или его отсутствия) у рождающегося ребенка возникает микробиомная недостаточность, то в принципе такое вмешательство (невмешательство) может стать причиной врожденного порока.
Гипотеза биологической полноценности как биологической конструкции, обеспечивающей здоровье и физическое благополучие человека, автоматически предполагает и существование биологической неполноценности. Эта неполноценность — при рождении или в детском возрасте — может отразиться на здоровье человека в позднем возрасте. В своей статье, опубликованной в 2014 г. в одном из научных журналов, посвященных порокам развития, я высказал мысль, что биологическая неполноценность суперорганизма (то есть его «недосформированность») равнозначна врожденному пороку. Поскольку эта работа была признана Тератологическим обществом лучшей статьей года, в 2015 г. я получил возможность познакомить со своей концепцией широкий круг специалистов по врожденным дефектам накануне ежегодного заседания общества.
Хотя неполноценность человеко-микробиомного суперорганизма сильно отличается от «традиционных» врожденных пороков (хотя бы тем, что ее нельзя увидеть невооруженным глазом), этот дефект затрагивает все системы нашего тела. Если растущий организм не будет получать сигналов к созреванию от здорового микробиома, наше тело лишится необходимых ему питательных веществ, физиологические системы не смогут формироваться должным образом и функции иммунной системы будут нарушены. Именно так новая биология видит события, происходящие в человеческом теле. Именно так она видит события, происходящие в организме ребенка с неполным («недоукомплектованным») микробиомом.
Деррик МакФейб, доктор медицины и исследователь-невролог из Университета Западного Онтарио, занимающийся изучением микробиома и расстройств аутистического спектра, убедительно продемонстрировал способность микробов влиять на процессы социализации и функциональные возможности животных. МакФейб показал, что он может заставить мышей и крыс превратиться в совершенно антисоциальных существ и полностью игнорировать своих братьев и сестер по помету, просто-напросто изменяя концентрацию одного из метаболитов кишечных микробов — представителя класса короткоцепочечных (летучих) жирных кислот, пропионовой кислоты.
Образование специфических метаболитов — пропионовой кислоты, бутирата, витаминов В3 (ниацина), В5, В6 (активной формы), В12 и К, серотонина, дофамина и несметного числа других побочный продуктов микробного метаболизма — представляет собой лишь один из способов, с помощью которых микробиом способен влиять практически на все физиологические системы и ткани организма, включая и головной мозг. Если микробиом неполон, истощен или не сбалансирован, образуемые им метаболиты могут вызывать различные физиологические нарушения. Так происходит, например, когда иммунная система развивается при отсутствии критических метаболитов бактерии Bacteroides fragilis. Ущербность микробиома в ранней жизни приводит к формированию дефектной иммунной системы, что повышает риск аутоиммунных заболеваний.
Микробиом, неинфекционные заболевания (НИЗ) и пороки развития образуют своего рода треугольник, соединяющий микробиом с НИЗ, НИЗ с пороками развития, а пороки развития с микробиомом. До сих пор ученые уделяли основное внимание лишь каким-нибудь парам вершин этого треугольника — например связям между микробиомом и НИЗ или НИЗ и пороками развития. Но в реальной жизни важно рассматривать весь этот треугольник в целом.
Брайан Лав, профессор Фармакологического колледжа Южной Каролины и отец двух детей, заинтересовался связью между приемом антибиотиков и пищевыми аллергиями. Руководимая им группа ученых разного профиля решила проверить гипотезу, что повреждение микробиома от употребления антибиотиков может вызывать иммунные расстройства и пищевые аллергии. В процессе работы ученые неожиданно выяснили, что в любой, даже самой маленькой университетской группе студентов, обязательно найдутся молодые люди с пищевыми аллергиями. Это «открытие» навело их на мысль выяснить точную связь между приемом антибиотиков и риском детских пищевых аллергий и отыскать средства профилактики эпидемии пищевой аллергии.
Во введении мы уже описали несколько примеров социальных последствий пищевой аллергии, взятых из реальной жизни. Но пищевые аллергии — это всего лишь одно из многочисленных проявлений связи между дисфункцией микробиома и НИЗ. А что произойдет, если соединить все три составные части триады — дисфункцию микробиома, возникающие в результате НИЗ и пороки развития? Скорее всего, результат приведет к значительным социальным сдвигам.
Дефекты микробиома могут порождать всевозможные НИЗ. А НИЗ в свою очередь нередко приводят к серьезным ограничениям функций и ухудшают качество жизни пациентов. Эти ограничения могут быть очевидными (как, например, в случае некоторых аутоиммунных и неврологических состояний), но часто остаются незаметными. Кроме того, последствия могут в полной мере проявиться лишь после того, как ребенок подрастет и его нервная, иммунная, пищеварительная, дыхательная, эндокринная и репродуктивная системы окончательно созреют и попытаются работать «по-взрослому». К этому времени поражения и функциональные расстройства обычно становятся уже явными и проявляются в виде НИЗ. Тем не менее и в это время нелишне провести оценку микробиома с помощью так называемых биомаркеров. Эта оценка может включать либо исследование самих микробов, либо анализ их специфических микробных функций (таких, например, как выработка определенных витаминов и других веществ).
Биологи самого разного профиля нередко называют микробиом «недавно признанным органом». В литературе порой встречается и его другое образное название — «отсутствующий орган», хотя на самом деле микробиом всегда с нами. Мы просто не видим его и не чувствуем его присутствия. А между тем его функционирование во многом напоминает работу других органов. Биологи, изучающие гормоны, рассматривают микробиом в качестве одной из эндокринных желез, то есть органов, вырабатывающих гормоны (как щитовидная железа, надпочечники и т. д.). Нутриционисты, диетологи и биохимики иногда называют микробиом «второй печенью»: он обладает мощными пищеварительными и метаболическими способностями. Для иммунологов микробиом — инструмент, «тренирующий» иммунную систему, а для нейробиологов и психологов — орган, контролирующий мышление и поведение людей. Но какие бы функции ни выполнял микробиом — дополнительной эндокринной железы, второй печени, «тренера» иммунитета или неврологического «контролера» — его неадекватное формирование во время и после рождения человека чревато для него как суперорганизма очень серьезными проблемами.
