Джессіка Снайдер Сакс - Мікроби гарні та не дуже. Здоров’я і виживання у світі бактерій

які зазвичай кріпляться поверх налиплих на емаль стрептококів. Разом вони формують шаруваті скупчення (біоплівки), що навіть після добрячої чистки відновлюються за лічені години. До середини дитинства різноманіття бактерій у здоровому роті перевищує сто видів з можливих п’ятисот-семисот, а їхня загальна кількість іноді сягає 10 мільярдів організмів (більше за людське населення світу).

Роузбері також вивчав бактеріальну екосистему носової порожнини, пов’язаної з ротом через верхні дихальні шляхи. З першим же вдихом немовля втягує носом тисячі пилових частинок із бактеріями на борту. Ці бактерії відразу ж стикаються з токсичним варивом біохімічної зброї. Кожна краплинка носового слизу переповнена лізоцимами й дефензинами – молекулами, що пробивають дірки в стінках бактеріальної клітини. Крім того, клейкий слиз носа стає пасткою, яка вловлює вхідні пилові частинки для передачі їх на поле з очисних війок. Ці війки, що нагадують мікроскопічні пасма волосся, є виростами епітеліальних клітин, котрі вистеляють носову порожнину. Їхні зазубрені кінчики постійно рухаються, проштовхуючи густий носовий слиз та просуваючи захоплених мікробів до задньої стінки горла, де немовля може їх або ковтнути, або викашляти через рот.

Попри ці засоби захисту, ніс дитини не залишається стерильним надовго. Не минає і двох днів після народження, як там оселяється ціла група особливо чіпких та завзятих бактерій. У перший місяць життя серед них часто переважає Staphylococcus aureus (золотистий стафілокок), але вже до шести місяців у носовій порожнині зазвичай існує безліч Streptococcus pneumoniae або Haemophilus influenzae. Під кінець першого року з’являється Moraxella catarrhalis. Хоч і нешкідливі в самому носі, ці бактерії можуть викликати вушні, пазушні або легеневі інфекції, якщо раптом заблукають і розростуться там, де не треба. Які саме з цих організмів стануть постійними мешканцями носового слизу немовляти, зазвичай визначають тонкі особливості його протимікробних засобів. Усі чотири види залишаються жити в дуже небагатьох людей.

У 1960-х роках бактеріологи виявили в носових порожнинах деяких немовлят більш незвичайних порушників спокою. Ними стали неймовірно дрібні, багнисті клітини Mycoplasma pneumoniae, одного з найменших організмів. Вони належать до химерної родини бактерій, відомих як молікути. Найбільші з цих молікутів ледь сягають однієї п’ятої розміру більш поширених бактерій, таких як E. coli. Однак ще значнішою їхньою відмінністю є відсутність клітинної стінки. Ця, здавалося б, уразливість, навпаки, робить молікути несприйнятливими до багатьох антибіотиків та хімікатів імунної системи, націлених саме на клітинну стінку. Сьогодні педіатри вже знають, що кількість M. pneumoniae в суспільстві загалом загадковим чином збільшується й зменшується п’ятирічними циклами, викликаючи зимові епідемії болючих вушних інфекцій і так званої ходячої пневмонії, причому ті і другі зазвичай минають самі, без прийняття антибіотиків.

Життя на поверхні

1965 року новозеландський мікробіолог Мері Марплз опублікувала своє доповнення до книжки Роузбері «Мікроорганізми, природні для людини». Безпрецедентна у своїй детальності, її «Екологія людської шкіри» розглядала, яким чином «кліматичні» чинники визначають, що і де росте на шкірі тієї чи іншої особи. Кліматом вона називала не лише такі впливи, як вологість і температура, але й одяг, який носять люди, їхню особисту гігієну та навіть генетично зумовлені властивості, на кшталт об’єму потовиділення. Марплз розглядала людське тіло не як один ландшафт, а як багато – від справжньої пустелі рук і ніг до лісів помірної зони шкіри голови й пишних вологих джунглів під пахвами та в паху.

Як і у випадку з ротом та носом, заселення людської шкіри починається під час народження лактобацилами з пологових шляхів матері. Ці захисні бактерії додають свою молочну кислоту та перекис водню до антибактеріальних ферментів кремоподібної змазки, що вкриває новонароджену дитину. Подібно до біфідобактерій грудного молока, лактобацили не живуть довго на відкритому повітрі. Але кислотний покрив, який вони по собі лишають, допомагає дібрати їм спадкоємців із числа бактерій, що дощем проливаються на новонародженого з частинками пилу та лусочками шкіри інших людей, які переносяться повітрям. Так само бактерії на шкіру дитини переносять руки й видихи батьків та акушерів.

Одними з переможців цього захоплення вільних територій майже завжди стають дебелі, кремового кольору сфери кислотолюбної бактерії Staphylococcus epidermidis (більш дисциплінованого родича Staphylococcus aureus). Уже через дві години після народження, до часу зникнення вагінальних лактобацил матері, стартовий набір Staphylococcus epidermidis немовляти зростає в геометричній прогресії. Якби ви могли дослідити його шкіру під електронним мікроскопом, то помітили б від трьох до шістнадцяти Staphylococcus epidermidis на кожну клітину, схожих на розсипи пухнастих тенісних м’ячиків на корті з грубого цементу.

До кінця першого дня життя новонародженого до Staphylococcus epidermidis долучаються кілька видів коринебактерій (булавоподібних). Найбільш киснезалежні з цієї групи – Corynebacterium jeikeium та C. urealyticum – розповсюджуються поверхнею шкіри. Краще здатні до адаптації C. amycolatum, C. minutissimum та C. striatum селяться у відносно безповітряних глибинах волосяних фолікулів, а жиролюбна C. lipophilicus гніздиться в схожому на віск секреті сальних залоз, що вкриває шкіру голови дитини. Як Staphylococcus epidermidis, так і коринебактерії витримують рівні солі, яких вистачило би, щоб замаринувати більшість мікробів, а тому чудово почуваються за наявності поту. Через добу після народження заселення шкіри дитини заходить іще далі, нараховуючи вже понад тисячу бактерій на квадратний сантиметр. І такий швидкий приріст триває впродовж усього другого дня, через дві доби перевалюючи за десять тисяч на квадратний сантиметр, а до шести тижнів сягаючи вже ста тисяч. За такої скупченості здебільшого аеробні перші поселенці шкіри починають вичерпувати обмежені запаси кисню всередині волосяних фолікулів, залоз та інших заглибин, готуючи їх до другої хвилі поселенців – розгалужених колоній анаеробних пропіонових бактерій. До середини дитинства мікрофлора шкіри здебільшого стабілізується. Хоча рідні та друзі постійно передають дітям якісь мікроби, надовго з цих пізніших гостей затримується дедалі менше. Тісно переплетена між собою спільнота бактерій шкіри, що перебувають у рівновазі з довкіллям, ефективно заповнює всі ніші, лишаючи мало місця для новоприбулих, навіть нешкідливих.

«Хоча патогенні організми постійно сідають на шкіру, вона виявляється для них вельми несприятливим середовищем, – зазначила Марплз у 1969 році. – Здатність шкіри до “самостерилізації”, схоже, не є, як підказує цей термін, властивістю самої лише шкіри. Радше це характеристика, яку демонструють усі добре розвинені екосистеми». Одними з найщільніших популяцій, які вивчала Марплз, були справжні прерії коринебактерій, що ростуть на схильних до вологи ділянках паху, шиї та пальців ніг. Що більше коринебактерій, то менше кандид, мікроспор, трихофітонів та маласезій – винуватців таких грибкових інфекцій шкіри, як попрілості, мікоз, лишай та себорейний дерматит.

З настанням підліткового віку на поверхні тіла починає діяти збудник прищів Propionibacterium acnes: він потрапляє в пастку й розростається всередині надактивних сальних залоз. Приблизно в той самий час коринебактерії пахв знаходять собі зовсім нове джерело їжі: виділення стероїдних гормонів, переважно андростенону в чоловіків та андростенолу в жінок. Продукти їхнього травлення породжують відомий сморід початку дорослого життя. Хоча споживачі щороку витрачають мільйони доларів на товари, що пригнічують цю мікробну дію, бактерії наших пахв, мабуть, виконують роль, яку відіграють пахучі залози в інших тварин: виробляють прегормони (статеві атрактанти) зі стероїдів, що за інших умов запаху не мають. Безумовно, породжуваний бактеріями запах пахв хлопчика-підлітка може бути сильнішим, ніж у дівчинки (або когось