В конце 1980-х годов британский эпидемиолог Дэвид Страчан (David Strachan) выдвинул гипотезу о том, что распространение аллергии и астмы в современном западном обществе может быть связано с навязчивой идеей соблюдения идеальной чистоты. "Гипотезу гигиены" (Hygiene hypothesis) подержали многие специалисты. По их мнению, слишком чистая среда может подавлять развитие иммунной системы человека, а воздействие определённых инфекционных агентов, напротив, может быть полезно для укрепления защитных сил организма.
Критика не заставила себя долго ждать: многие учёные заявили, что "гипотеза гигиены" вводит в заблуждение, и нет никаких доказательств того, что "стерильные" условия мешают развитию иммунитета.
Однако доказательства всё же нашлись, и довольно быстро. К примеру, стало известно, что "ингаляции" из микробов и другого биомусора могут играть важнейшую роль для формирования иммунитета и защиты ребёнка от астмы и аллергических реакций в будущем. Кстати, речь идёт в том числе о микробах, обнаруженных в домах, где живут собаки.
Подобные работы привели к развитию другой гипотезы, названной "гипотезой старых друзей" (Old friends hypothesis). Она подразумевает, что в почве и окружающей среде присутствует ряд полезных микробов, с которыми люди неразлучны уже тысячи лет (со времён, когда мы были охотниками-собирателями). Причём сегодня без "старых друзей", которые эволюционировали вместе с нашими предками, наша иммунная система не может ни развиваться, ни функционировать должным образом.
Кристофер Лоури (Christopher Lowry) из Университета Колорадо в Боулдере несколько лет выяснял, как воздействие "старых друзей" может улучшать работу иммунной системы, а также снижать риск развития психических заболеваний, связанных со стрессом.
"Идея заключается в том, что, когда люди ушли от ферм и сельского хозяйства, а также охоты и собирательства в города, мы потеряли контакт с организмами, которые были необходимы нам для регуляции работы иммунной системы и подавления воспалений, – объясняет Лоури. – Это повысило риск возникновения воспалительных заболеваний и психических расстройств, связанных со стрессом".
Новое открытие команды Лоури может по крайней мере частично объяснить, как один из "старых друзей", бактерия Mycobacterium vaccae, подавляет развитие связанных со стрессом расстройств.
Поясним, что речь идёт о непатогенном микроорганизме, который обитает в почве. Бактерия M. vaccae была открыта в 1990-х годах. Сперва учёных заинтересовала её способность к модуляции иммунной системы, а последующие эксперименты на грызунах показали, что этот микроб может действовать на организм подобно антидепрессанту и оказывать длительное противовоспалительное действие на мозг.
Дальше – больше. В 2016 году научная группа Кристофера Лоури выяснила, что введение мышам инъекций M. vaccae до стрессового события может предотвратить синдром, подобный посттравматическому стрессовому расстройству, а также избавить животных от вызванного стрессом колита и смягчить поведенческие признаки беспокойства.
Иными словами, инъекции сработали как "антистрессовая вакцина". Но принцип действия бактерий учёные смогли объяснить лишь сейчас.
В ходе новой работы команда определила, изолировала и химически синтезировала вещество, которое производят бактерии M. vaccae и которое снижает воспалительную активность в иммунных клетках. Это липид под названием 10(Z)-гексадеценовая кислота.
В лабораторных условиях учёные "стравили" M. vaccae с макрофагами – иммунными клетками людей и животных, которые захватывают и переваривают бактерии и другие чужеродные или токсичные частицы.
Оказалось, что внутри иммунных клеток обозначенный липид действует как ключ в замке: связываясь со специфическим рецептором (PPAR), он подавляет процессы воспаления.
Также выяснилось, что клетки будут более устойчивы к воспалению, если до "стрессовой стимуляции" их дополнительно обработать липидом.
"Похоже, у этих бактерий, с которыми мы совместно развивались, есть козырь в рукаве. Когда они поглощаются иммунными клетками, они высвобождают эти липиды, которые связываются с рецептором PPAR и отключают воспалительный каскад", – поясняет Лоури.
Теперь учёным предстоит проверить, может ли бактерия M. vaccae сама по себе быть эффективным терапевтическим средством для людей и может ли 10(Z)-гексадеценовая кислота стать основой для нового противовоспалительного лекарственного средства.
Кроме того, не исключено, что это не единственное соединение, которое оказывает положительный эффект на иммунную систему человека.
"Это всего лишь один штамм одного вида бактерий, встречающихся в почве. Но в ней есть миллионы других штаммов. Мы только начинаем видеть верхушку айсберга с точки зрения выявления механизмов […], сохраняющих наше здоровье. Это должно вызывать у всех нас благоговение", – заключает профессор Лоури.
Его конечной целью является разработка "вакцины от стресса", которая поможет улучшить состояние людей, чья работа сопряжена с серьёзным и постоянным напряжением (например, военных и спасателей), а также пациентов, подверженных стрессовым расстройствам. Ожидается, что такая вакцина поможет предотвратить развитие психических проблем.
Научная статья по итогам этого исследования опубликована в журнале Psychopharmacology.
Кстати, ранее учёные нашли в почве новые антибиотики, сражающие супербактерии наповал и помогающие лечить туберкулёз. Также авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, как бактерии из целебной ирландской почвы помогут в борьбе с "неуязвимыми" инфекциями.
