Они бросают нам вызов
Мне стало ясно: дело шло к развязке. Далее я бы вывалил на своих соседей по квартире тьму информации о различных патогенах. Большей ее части они вряд ли придали бы хоть какое-то значение. Не говоря уже о малярии и ей подобных. Затрагивая некоторые темы — например, грибки, — приходится быть осторожным, чтобы никого не обидеть. Полное тело Сандры было особенно уязвимо для грибков, например под грудью или в жировых складках. В случае с Маркусом мой нос подсказывал мне, что у грибка стоп есть все шансы прижиться на его ногах. А Сюзанне следовало бы следить за тем, чтобы ее роман с футболистом не привел к дополнительным нежелательным последствиям в виде вагинального грибка. Все мы бессильны против этой плесени, которая окружает нас повсюду и которую мы поглощаем с каждым вдохом.
Вирусы, бактерии, паразиты и грибки — все они могут вызывать у нас болезни, но это все, что их объединяет. Уже даже по размеру они принципиально отличаются друг от друга. Самый маленький из них — прион (возбудитель коровьего бешенства). На самом деле это даже не настоящий патоген, а всего лишь неправильно сформировавшийся белок, который «заставляет» похожие белки тоже менять свою форму. Гораздо крупнее, а именно до 440 нанометров в диаметре, вирусы, еще мощнее — бактерии с диаметром до 0,3 миллиметра и почти гигантские, образующие целые ковры колонии грибков, а также паразиты, зачастую видимые и невооруженным глазом. Некоторые патогены — это живые организмы, например бактерии, паразиты и грибки, но вирусы таковыми не являются.
Помощники, которые охотно перейдут на сторону врага, или бактерии
Вот только без эмоций, но лизать задницу более гигиенично, чем целоваться. Конечно! Потому что во рту у нас больше бактерий, чем в анусе, — при условии, что кишечник не очень полный. Бактериальное «разнообразие» во рту также намного шире, чем в хорошо сбалансированной прямой кишке. Однако в разном количестве бактерии присутствуют везде. Они исчисляются триллионами.
Бактерии находятся на нашей коже, в нашей слюне — везде, где мы стоим и ходим. На любой поверхности, на всяком предмете. Каждый день мы обмениваемся тысячами из них с другими людьми, когда пожимаем друг другу руки. Даже если мы отказываемся от рукопожатия, их едва ли станет меньше. Достаточно взять сдачу у кассира. А иногда хватает и воздуха, которым мы дышим. Мы едим и пьем бактерии, оставляем их, как отпечатки пальцев, где бы мы ни были.
Некоторые люди настолько зациклены на том, что бактерии вездесущи, что никак не могут перестать мыть руки. Этот страх создает огромные проблемы, потому что избавиться от бактерий невозможно. Более того, наоборот — мы не должны этого делать. Нередко бактерии очень даже полезны.
Наиболее очевидно говорят об этом бактерии, о которых я уже упоминал: те, что составляют естественную флору кожи, которая, в свою очередь, является первым барьером против захватчиков. С другой стороны, большинство из бактерий все-таки потенциально опасны. Это означает, что при неблагоприятных условиях — в неправильном месте, с ослабленной иммунной системой — наши помощники могут перебежать на другую сторону и нанести нам изрядный вред. Streptococcus epidermidis и Staphylococcus aureus, например, такие. Бактерии обычно занимают большую площадь на коже и не пропускают более неприятных собратьев. Пропионовым бактериям, напротив, изначально предписано осуществлять защиту. Они расщепляют пропионовую кислоту и тем самым создают кислую среду, в которой многие чужеродные антигены чувствуют себя неуютно. Коринебактерии занимаются тем же, хотя механизм их работы иной: в сальных железах они расщепляют жиры до жирных кислот и таким образом создают специфический климат на поверхности кожи.
Большинство бактерий мирно сосуществуют с человеком — в симбиозе. Симбиоз — это не что иное, как обоюдовыгодная сделка. Аналогичным образом пчелы собирают нектар, опыляя растения, рыбы-чистильщики поедают паразитов на коже акул. Точно так же бактерия кишечной палочки (сокращенно — E. coli) в кишечнике человека не только производит обычно неприятно пахнущий газ, который выходит из организма в виде пука, но и вырабатывает жизненно важный витамин К. Чтобы мы получали в достаточном количестве данное вещество, необходимое для свертывания крови, организм изо дня в день подкармливает наши кишечные бактерии соответствующими веществами.
Такие симбиозы развивались эволюционно. Лучшим примером тому являются митохондрии, обитающие во всех клетках организма. Эти электростанции производят энергию, необходимую для жизни каждой отдельной клетки. И они, вероятно, вступили в чрезвычайно успешный сговор с нашими прапрапра... клетками миллионы лет назад, будучи тогда еще бактериями.
Правда, люди получили все эти знания только за последние 350 лет, а до этого бактерии оставались для нас невидимками. Потребовались изобретение микроскопа и любопытство исследователя Антони ван Левенгука, чтобы привлечь внимание к этим крошечным существам. И все то, что вышло на свет, получило название в основном по своему внешнему виду: шаровидные кокки; бациллоподобные палочки; спириллы; стрептококки, скованные в цепочки; стафилококки в виде скоплений и двойные диплококки.
Встречаются булавовидные коринеи и молоткообразные вибрионы, а у каулосов даже есть стебли.
Чем больше человек углублялся в микроскопические исследования, тем важнее становилось отчетливо видеть компоненты клеток. Датскому бактериологу Гансу Христиану Граму пришла в голову отличная идея окрасить клетки двумя красителями. Сначала в фиолетовый, насыщенный оттенок синего. Затем он смывал его спиртом и наносил цвет фуксии. Бактерии, которые он исследовал, вели себя по-разному.
Грамположительные бактерии, имеющие толстую однослойную стенку, удерживали проникнувший в них синий краситель, тогда как из грамотрицательных бактерий с тонкой многослойной стенкой этот цвет вымывался, поэтому первые выглядели под микроскопом сине-фиолетовыми, а вторые — красными. Это стало важным обстоятельством в изучении бактерий. И также способствовало пониманию наших возможностей в борьбе с ними.
Выяснилось: бактерии имеют клеточную стенку — подобно воздушному шару, эта стенка удерживает все внутри себя. У кле- ток человека нет клеточной стенки, только защитная мембрана. У человека, однако, в клетке имеется бесчисленное количество трабекул, которые как бы подпирают клеточную мембрану. В этом существенном различии в структуре кроется основная возмож- ность борьбы с бактериями: многие антибиотики направлены именно против клеточной стенки бактерий. Поскольку клетки организма не имеют таковых, они не подвергаются атаке антибиотиков. А в случае бактерий они, естественно, более эффективны, главным образом по части грамположительных бактерий с их толстой клеточной стенкой, чем по части грамотрицательных бактерий, с которыми приходится бороться иными методами.
Бактерии развили некоторые сверхспособности в вечной попытке найти подходящих хозяев и выжить в сражении против иммунной армии. Некоторые используют длинный хвост, чтобы быть более юркими (например, бактерия холеры), другие получили маленькие волоски по всей поверхности, как, например, микроб Proteus, который прячется в закисших тряпках. Волоски нужны ему, чтобы передвигаться, цепляться и «ощущать» окружающую среду. Есть такие, которые прячутся в клетки организма, как троянский конь (микроплазмы), или те, которые используют слизистую оболочку в качестве камуфляжа. Многие бактерии вне тела живут недолго. Бактерии сибирской язвы и некоторые другие более хитры: они задерживаются в почве в виде крошечных спор и засыпают, иногда на годы. У них есть только то, что необходимо для выживания: генетический материал и несколько белков, упакованных как еда для космонавтов — никакой воды и скоропортящихся продуктов. Затем в один прекрасный день поднимается пыль и заносит споры в чьи-нибудь легкие. Только там бактерии оживают и раскрывают свои способности.
То, что некоторые бактерии вырабатывают красители и, таким образом, создают голубые лагуны или розовые озера в окружающей среде, звучит романтично. В основном вреда от этого никакого. Совсем другое дело, когда баржа идет по застойным водам. Воды, зараженные Pseudomonas aeruginosa, часто источают сладковатый запах. Серо-зеленоватая бактерия с запахом, напоминающим аромат миндаля, — опасный микроб. Бактериологи сразу же узнают его по запаху. А пленка на воде — характерная для Pseudomonas, а также некоторых других бактерий — может быть распознана даже нетренированным глазом. Такой слой называют биопленкой, и его очень опасаются в больницах, поскольку слизистое покрывало трудно смыть, и оно не имеет точек атаки для иммунной армии. Это чрезвычайно опасно, потому что бактерии, о которых идет речь, любят селиться на пластике и металлических поверхностях, используемых в медицинской технике, например в искусственных суставах и сердечных клапанах. Тогда ничто не спасет. Если имплантат покроется биопленкой из бактерий, его придется извлекать. Ни иммунная система, ни антибиотики ничего не могут с ней поделать.
Существуют сотни, даже тысячи бактерий-захватчиков, о которых можно рассказать впечатляющие истории. Многие из них оказываются в центре внимания микробиологов и вирусологов только в период эпидемий. Так было с коронавирусом и чумой. На протяжении веков человечество казалось беспомощным перед лицом последней. Когда в 1887 году был основан Институт имени Пастера, ставший центром фундаментальных исследований, уже было известно, что бесчисленные маленькие одноклеточные организмы бросают вызов человечеству. До тех пор ему приходилось лишь наблюдать за тем, как свирепствовали болезни и массово вымирали люди.
Особая тайна окружала чуму, которая бесчисленными волнами снова и снова прокатывалась над землей. Какой патоген был ответственен за ее возникновение? Многие ученые безуспешно пытались это выяснить. В XIX веке научные поиски набирали обороты в лихорадочной гонке империализма. Завоевания долж- ны были быть не только географическими, но и демонстрирующими интеллектуальное превосходство.
Неудивительно, что Институт Пастера направил одного из своих сотрудников, Александра Йерсена, в очаг чумы — Гонконг. Там ему предстояло найти возбудителя болезни — желательно раньше конкурирующей японской исследовательской группы — и понять, как бороться с заразой. Его успех привел к высшей награде для микробиолога: открытая бактерия была названа в его честь Yersinia pestis. Сегодня чума поддается лечению и больше не сеет ужас.