ИСТОЧНИК http://old.spbvedomosti.ru/pri...
«Есть ли жизнь на Марсе? – многозначительно спрашивал герой фильма «Карнавальная ночь» и отвечал: – Науке это неизвестно!» Но, оказывается, науке по сей день неизвестно, что такое жизнь на Земле! Единственное, в чем никто не сомневается, так это в том, что жизнь здесь не просто есть, а что она бескрайна и границы между живой материей и неживой так и не поняты до конца. По мере развития технологий ученые получают новые возможности для познания окружающего нас, но невидимого для обычного человеческого глаза мира. И каждый раз убеждаются, насколько этот микромир неисчерпаем и как ничтожно мало мы о нем знаем. Тем не менее, обнаруживая, например, некий новый опасный вирус, мы уверены, что сможем победить его, быстро создав против него вакцину. Тот же свиной грипп А (H1N1) обнаружили лишь по весне и уже зовут добровольцев на клинические испытания! А вот возбудителя сифилиса, преследующего человечество веками, победить вроде уже отчаялись... «Подчас мы вслепую играем с природой, пытаясь ее быстро изменить, хотя пока слишком мало понимаем, как в ней реализуются процессы, обеспечивающие сохранение человека как биологического вида», – считает наш собеседник профессор Виктор Вениаминович Тец.
– Иногда создается впечатление, что чем глубже уходит в своих поисках наука, тем запутаннее становится наша жизнь. Вот учат людей те же кардиологи: не кури, не лежи перед телевизором, не снимай стресс алкоголем, не ешь жирного – и сердечный насос тебя не подведет! И вдруг выясняется, что на развитие атеросклероза (возникновение бляшек в сосудах) влияют некоторые микробы и заразиться ими можно, например, употребляя вполне здоровую, с точки зрения кардиологии, пищу!
– Действительно, открытия, сделанные в последние годы в мировой биологии, впечатляют. Теперь выясняется, например, что жизнь на Земле организована вовсе не так, как это представлялось совсем недавно. Ведь само понятие жизни мы обычно относим к человеку, к животным, к растениям. На самом же деле это лишь крошечная часть того, что является жизнью на Земле.
На нашей планете 2/3 живой биомассы находится под землей! Микромир обнаружен уже на глубине до 8 км, но жизнь располагается и дальше. Там обитают микробы совершенно для нас неизвестные, и многие из них живут тысячелетиями – одна бактериальная клетка в тех условиях может делиться один раз в полторы тысячи лет! А поскольку бактерии в течение своей жизни могут делиться до 50 раз – вот и считайте, сколько лет этим «малышам»... Когда они появились, человечество только-только распрямило спину.
По мере приближения к плодородному слою появляются более известные для нас микробы. Количество их впечатляет: один гектар почвы содержит тонну сырых микробов, в 1 грамме – 4000 видов и миллион микроорганизмов. Запах весенней освободившейся от снега земли, который мы так любим вдыхать, – это споры грибов и бактерии! Один литр морской воды содержит 10 в 23-й степени вирусов бактерий. Тела всех живых существ покрыты микробами.
– Человек, понятное дело, не исключение...
– С человеком вообще все интересно. В нашем организме насчитывается 10 в 13-й степени собственных клеток и 10 в
14-й – разных микробов, не считая вирусов. Существовать без этих микроорганизмов человек не может. Вот и выходит, что по количеству клеток, необходимых для жизни, мы на 90% состоим из микробов. Их сырая масса в каждом из нас 4 – 5 кг. Наша иммунная система совершенно зависима от них: она созревает благодаря микробам, а потом опять же благодаря им защищает нас, например, от опухолей. Умираем мы чаще всего от инфекций, поскольку, как стало ясно в последние годы, почти все болезни вызваны микробами. И, что самое неприятное, чаще всего добивает нас наша собственная иммунная система, которая в борьбе с инфекциями не умеет вовремя остановиться и борется подчас уже с собственным организмом.
Интересен пример с эпидемией гриппа, известной как «испанка», которая наблюдалась с 1919 по 1921 год. Все знают, что грипп тогда унес до 50 миллионов жизней, но все ли обращали внимание, что среди погибших в основном были молодые и здоровые люди? Это именно у них – не у стариков и детей – была мощная иммунная система. Она активно отвечала на размножение вируса гриппа сильной выработкой молекул цитокинов, которые вместо защиты убивали людей, вызывая у них отек легких.
– И получается, чем человек был здоровее, тем быстрее он погибал? Поистине, чем дальше в лес, тем труднее понимать...
– У человечества в процессе познания мира есть две мощнейшие преграды. Первая – человеческие возможности видеть и понимать. Это преграда технологическая. Вторая – осознание и принятие полученных знаний, готовность ими воспользоваться. Это преграда психологического характера, когда возникает конфликт между понятиями «знаю» и «верю». Большинство из того, о чем я сейчас рассказываю, – это данные многих работ, опубликованных в научных журналах... Разные люди разными методами открывали одно и то же. «Ну как в это можно поверить!» – восклицают некоторые. Но в том-то и дело, что вера – это замечательно, но она мало применима к науке.
– Главное, чтобы сами ученые были уверены в правильности своих открытий. Так ли уж важно, чтобы их знания стали достоянием миллионов?
– Почти все открытия в микробиологии так или иначе имеют отношение к жизни человека. К нашему здоровью. Вот в 1972 году было обнаружено, что бактерия хеликобактер способна, и ученые это доказали, вызывать язву и рак желудка. Но сперва врачи не поверили! И не удивительно. До этого на протяжении десятилетий считалось, что язвы возникают из-за проблем питания и нарушений функций нервной системы. Единственным реальным путем спасения больных было хирургическое лечение. Каждый год выполнялись миллионы операций по резекции поврежденной части желудка, писались многотомные руководства, защищались диссертации, был разработан специальный хирургический инструмент. Утверждение, что причина язвы – бактерия и лечить можно антибиотиком и не доводить дело до операции, долгое время вызывало у многих врачей недоумение. Они лишь поджимали губы и ничего не хотели менять в тактике лечения.
– Словом, неверие врачей тормозит развитие новых технологий?
– Еще как! С хеликобактер все закончилось вполне благополучно – резекции желудка по поводу язвы в Европе сегодня выполняются штучно, и то в основном у мигрантов из стран третьего мира, где отсутствует медицинская помощь по раннему выявлению этого микроба.
– Кстати, некоторые медики утверждают, что не все так просто и тут: часто при выявлении язвы этого микроба не находят и, напротив, у людей – носителей хеликобактерий язва подчас не развивается...
– Постулаты микробиологии, сформулированные в конце XIX и начале XX веков, сыграли с нами злую шутку: мы привыкли искать микроб там, где находится болезнь! Но болезнь часто вызывается молекулами, выделяющимися клетками иммунной системы под действием микробных токсинов, которые распространяются с кровью. Микроб будет во рту, а у человека поражается поджелудочная железа, или возникает спазм сердечной мышцы, или проблемы с беременностью. И так далее. Очень важно знать, что и где искать.
– Хорошо бы! Но какой же процент из 5 кг содержащейся в нас «сырой биомассы» мы можем идентифицировать?
– Не более 5 процентов. Все остальные микроорганизмы пока нам неизвестны. Можно считать, что перед нами неизученный мир: мы не умеем эти микробы выращивать, хотя видим их под микроскопом, они даже получили название – «некультивируемые». Сейчас появились первые методы по выявлению их генов, и уже существует целая база данных ДНК некультивируемых микробов...
– ...то есть мы ничего о них не знаем, а ДНК нашли... Но если мы на 90% состоим из микроорганизмов, 95% из которых науке непонятны, как можно обещать людям построить полный геном человека и таким образом предсказывать ему – по генетическому паспорту – все возможные его недуги?
– Подобные заявления являются своеобразным флагом, под который можно собрать сильных ученых, деньги, технологии. В итоге по изучению генома человека была проделана большая и очень важная работа. Но говорить, что по выявленному гену можно что-то определить в нашем организме, несерьезно. У человека в формировании практически любого признака обычно участвуют очень многие гены. Кроме того, постоянство генетического состава клетки относительно. Между клетками постоянно происходит обмен информацией, в том числе с помощью так называемой свободной внеклеточной ДНК. Кроме того, в этом процессе активное участие принимают вирусы. Так, подсчитано, что каждую минуту 10 в 23-й степени вирусов проникает внутрь бактерий. И о характере этих процессов мы по большей части пока ничего не знаем...
В 70-х годах прошлого века были открыты так называемые археи – таинственные и до конца не понятые микроорганизмы. По виду бактерии, но по признакам совсем нет. Рибосомы у них, как у клеток человека, мембраны – каких больше ни у кого нет. Они живут в кислотной, в щелочной средах, при температуре сто градусов выше нуля и гораздо ниже нуля, им нужен кислород, но могут обойтись и без него. Считается, что наши клетки когда-то произошли от объединения архей и бактерий. Ядро клетки человека – от архей, рибосомы – от архей, митохондрии – от бактерий и т. д. Так вот, 40% микрофлоры человека – это археи. Интригует и то, что гены современных микробов также обнаружены в человеческих хромосомах.
Микрофлора внутри нас вырабатывает практически такие же гормоны, как эндокринные органы человека. Серотонина в кишке почти в 10 раз больше, чем в головном мозге. Наши гормоны регулируют состояние микрофлоры, гормоны микрофлоры регулируют наше состояние. И стоит ли удивляться предположениям ученых, что микробы способны менять наше настроение, например?
– Еще скажите, что умный человек или глупый, жадный или милосердный – это тоже зависит от микробов!
– Почему же нет, если вспомнить, какое их количество содержит наш организм?
Пока в научном эксперименте на крысах абсолютно доказано, что состояние внутренней микрофлоры влияет на память. Уровень памяти проверяли по скорости запоминания лабиринта, по которому животные бежали к пище. Так вот, при определенном изменении состава микрофлоры в организме крысы скорость запоминания менялась в пять раз.
Кстати, наша генетика – это, в том числе, и микробы, доставшиеся нам от наших прабабушек и прадедушек. В зависимости от генетической предрасположенности в нас поселяются одни бактерии или другие. Возможно, именно поэтому у одного хорошая память, а у другого плохая.
Биология сейчас будет развиваться очень быстро, и вскоре наши взгляды в той же медицине будут принципиально отличаться от нынешних. Можно будет корригировать память, мы поймем, что делать, чтобы выпал снег...
– А это тут при чем?
– Оказалось, что есть несколько видов микробов, которые вызывают кристаллизацию капелек воды. Существует особый вид бактерий – псевдомонады, которые отвечают за превращение воды в красивые снежинки. Эти бактерии являются распространенными во всем мире возбудителями болезней растений. Они выделяют белок, вызывающий кристаллизацию жидкости, и таким образом взламывают клетки растений и получают оттуда питательные вещества. А с земли в виде аэрозоля они поднимаются к облакам – и вызывают дождь или снегопад.
Вообще, как известно, переход между живой и неживой природой очень условный. Вот нуклеиновая кислота, из которой строятся гены, – вроде просто кольцо ДНК, неживая материя, органическая молекула. Но, попадая в клетку, она уже может автономно размножаться, передаваться, нести генетическую информацию, сохраняться, уничтожаться.
Вот вирус – это живая природа?
– Еще бы! Вон как мы свиного-то испугались...
– А что в них живого? С таким же успехом курицу, которую вы едите в бульоне, можно счесть живой, поскольку она состоит из органических молекул!
– Но вирусы же движутся!
– Гриппа? Скажете тоже... Они передаются с движением воздуха или при контакте, например, рукопожатии. От человека к человеку чаще всего попадают при чихании. Многие микробы передвигаются лишь за счет наших клеток: прилипнут к ним или даже проникнут внутрь, и клеточные белки тянутся, сокращаются, а микробы при этом отдыхают, словно на гамаке.
И, конечно, по мере накопления знаний перед человеком будут открываться все новые и новые просторы в выстраивании взаимоотношений с этим микромиром.
– Важно, как человек себя на этих просторах поведет! Например, в истории с созданием генно-модифицированных продуктов все, как выясняется, не просто...
– Так было и с использованием атомной энергии. Бомбы взорвались дважды, а атомных электростанций построено много. Будем надеяться, что и в этой истории к ученым смогут прислушаться люди, озабоченные лишь коммерческим результатом. Другое дело, что генно-модифицированные продукты по своим последствиям для здоровья человека гораздо более серьезны, чем атомное оружие...
Разбежавшиеся с нашей помощью по миру гены современная наука еще очень долго поймать не сможет. Мы их (а это подвижные векторы) ввели в семена сои, сою посадили в землю и отправили в неизведанный мир микрофлоры почвы, растений, животных и людей... Куда творение наших рук и умов будет рассеиваться дальше, что эти векторы будут изменять? Если в природе и без нашего вмешательства новый вид микроорганизмов появляется каждые 20 минут?
Кстати, в борьбе за урожай с помощью генмодификации пытаются бороться с тем микробом, который кроме болезни растений вызывает образование снега. Ученые пытаются заменить микроб, кристаллизующий воду, другим, у которого нет этого белка. В результате будем ждать большого урожая, а получим... засуху. Это уже наукой просчитано и данные опубликованы. Просто знания в биологии разрозненные, специалисты по большей части узкого профиля – те, кто борется за урожай, не знают, что этот же микроб вызывает образование дождя и снега.
– Но там, где сулятся деньги, возникает еще и политика...
– А политики преследуют свои, уже третьи и четвертые интересы. Отличный пример – глобальное потепление. Все сегодня согласны, что виноват в потеплении климата на планете человек.
– Неужели и тут микроб замешан?!
– А как же иначе? Больше всего углекислого газа в атмосферу планеты выделяет не промышленность, а сельское хозяйство, и прежде всего животноводство. Микрофлора кишечника животных, разложение навоза, попадающего в почву, освобождают огромное количество углекислого газа. Недаром самый большой производитель углекислого газа – Китай, в сельском хозяйстве которого в огромных количествах используют навоз. Но делать эту причину главной нельзя, иначе нечего будет есть. Поэтому с глобальным потеплением борются иначе.
В современной биологии новые открытия следуют, как лавина, одно за другим. И их количество непременно должно перейти в качество. Для выявления новых связей и взаимозависимости процессов, происходящих в живой природе, была сформулирована концепция «Пангеном». Она определяет новый взгляд на строение, поддержание существования и развитие живой природы. В основе концепции лежит идея ЕДИНСТВА генетической информации всех живых существ на Земле.
Исходя из концепции пангенома, можно будет совершенно иначе строить профилактику распространения самых опасных для нас заболеваний, появятся новые, неизвестные ранее мишени для лекарственных препаратов. Уже сейчас, руководствуясь этой концепцией, мы выявили новую мишень для лечения ряда онкологических и инфекционных заболеваний и получили патент на новый способ лечения. В ходе испытаний мы подтвердили, что если прервать движение молекул ДНК между клетками, то они изменяют свои свойства и даже гибнут. При этом гибнут прежде всего больные опухолевые клетки, чья скорость деления высока. Кстати, данное изобретение внесено в число ста лучших изобретений России последних лет.
– И все же вернусь к первому вопросу: если столь многое в нашей жизни обусловлено микромиром, действительно ли так уж важен образ жизни человека-Гулливера?
– Несомненно важен! Хотя именно микробы виноваты в развитии тех или иных наших заболеваний, мы тоже прикладываем к этому руки. Если вы курите или в огромных количествах поедаете жареную и жирную пищу, вы тем самым ослабляете свои клетки, и активность патогенных микробов возрастает.
Доказано, что многие опухоли вызываются микробами или вирусами: рак легких вызывают хламидофилы, рак толстого кишечника связывают с определенным видом стрептоккоков, рак шейки матки – папиллома вирусы, рак желудка – хеликобактерии. Но если мы будем есть продукты, содержащие канцерогены, своей химической природой вызывающие изменения и в наших клетках, и в бактериях, и в вирусах, то мы будем лишь ускорять возникновение опухолевого процесса.
Кстати, совсем ни к чему здоровому человеку постоянно употреблять в пищу живые микроорганизмы. Те же бифидобактерии показаны лишь больным, имеющим доказанные нарушения нормальной микрофлоры.
– Словом, надо сохранять свое здоровье, чтобы наши микробчики тоже жили припеваючи...
– Со временем биологическая наука сможет выявлять наиболее опасные для человека микробы и убирать их до развития болезни. Тогда человек действительно станет здоровее.
ФОТО Сергея ГРИЦКОВА
Подготовила материал Ольга ОСТРОВСКАЯ
Оценили 5 человек
6 кармы