Текст книги "Микроб редко приходит один. Как микроорганизмы влияют на нашу жизнь"
Автор книги: Франк Тадеуш
Соавторы: Франк Тадеуш
Жанр:
Биология
сообщить о нарушении
Текущая страница: 6 (всего у книги 11 страниц)
Вы никогда не разговариваете сами с собой?
Микробы на смартфоне и на очках
Журнал «Time» – не какой-нибудь бульварный листок. Поэтому заметка, появившаяся в нем в августе 2017 года, вызвала тревогу: «Твой смартфон в десять раз грязнее, чем туалетное сиденье».
Около 57 миллионов немцев пользуются мобильным телефоном. По статистике, пользователи хватаются за свой телефон десятки раз на дню. Смартфон стал предметом повседневной жизни. Разве не должно настораживать, что мы постоянно подносим к уху источник микробов?
Упомянутая заметка – хороший пример того, как можно быстро создать в обществе панические настроения в отношении бактерий. И как мало на самом деле известно о бактериях и об их распространении. Мысль о кишащем микробами сиденье унитаза, конечно, вызывает непреодолимое отвращение. Но подоплека этого чувства совершенно ложная.
Микробы практически отсутствуют
Сиденье унитаза специально создано таким, чтобы оно было для микробов столь же привлекательно, сколь пустыня для мучимого жаждой: гладкая поверхность не дает убежища и питательных веществ. Она относительно сухая, так как изготовлена из влагонепроницаемого материала; это неблагоприятные условия для размножения бактерий.
Конечно, пара-другая микробов бродят и в этих местах. Мы, микробиологи, исходим из концентрации 100 микробов на квадратный сантиметр. С точки зрения экспертов это означает: микробы практически отсутствуют.
Если увеличить эту цифру в десять раз, все равно получится количество, от которого никого не пробьет холодный пот: 1000 микробов на квадратный сантиметр – это все еще кошмарно мало; в каждой подмышке обитает больше микроорганизмов.
Мы в Университете Фуртвангена (HFU) решили обратить свое внимание на смартфоны. Мы взяли пробы-отпечатки с 60 устройств, которые были предоставлены нам студентами и сотрудниками. При этом способе бактерии отпечатываются на выпуклой чашке Петри. Результаты нас поразили.
Может ли излучение от смартфона убивать бактерий?
В среднем мы обнаружили 1,37 микроба на квадратный сантиметр! Поскольку известно, что бактерии ищут и находят себе подобных, от такого одиночества даже щемит сердце. Что еще лучше: протерев экран смартфона спиртосодержащей тряпочкой для очков, это мизерное количество можно сократить в сто раз.
В аналогичном исследовании, проведенном в больничных условиях, на мобильных телефонах старых моделей было обнаружено в 10 раз больше микробов, чем на смартфонах. Причина вполне понятна: на выступающих кнопках старых моделей бактериям проще удержаться, чем на зеркально гладкой поверхности смартфона. Это хорошая новость для всех, кто давно ищет повод купить себе новый телефон.
В декабре 2017 года итальянские коллеги подтвердили наши измерения. Они изучили 100 смартфонов и обнаружили в среднем от 0,4 до 1,21 микроба на квадратный сантиметр. Экраны смартфонов гладкие и сухие, за них часто хватаются, но и часто протирают, так что у микробов мало шансов размножиться.
Их исследования привели к еще одной гипотезе: возможно, излучение от смартфона влияет на плотность микробов.
Так называемый удельный коэффициент поглощения (значение SAR) мобильного телефона является мерой мощности передатчика. Это значение показывает, насколько велико поглощение энергии электромагнитного поля, когда человек прикладывает телефон к голове. Значение SAR сильно варьирует от изделия к изделию. Чем выше значение, тем сильнее нагреваются телефон и голова.
До сих пор неясно, вредит ли это излучение здоровью человека. По этой причине только мобильные телефоны со значением не выше 0,6 ватт на килограмм получают сертификат со знаком экологического качества «голубой ангел». Но есть одна причина, по которой более высокое значение SAR было бы желательным: на телефонах с более высоким излучением итальянские ученые обнаружили значимо меньшее количество микробов.
Расшифровка микрофлоры смартфона
Однако результаты этого исследования можно трактовать как косвенное доказательство вреда излучения от мобильного телефона: если даже наши стойкие компаньоны капитулируют перед ним, то что говорить о нас?
В нашем исследовании мы выделили десять различных родов и десять различных видов бактерий. Это были бактерии, которые обычно живут на коже и слизистых оболочках (стафилококки и стрептококки), но также и фекальные бактерии (Escherichia coli). Мы обнаружили основные источники бактерий на дисплее мобильника – на него бактерии попадают через:
– кожу (рук и лица);
– слизистые оболочки (при разговоре);
– фекалии (немытые руки);
– окружающую среду (пыль в воздухе и на полу).
Пять из десяти обнаруженных нами видов представляют потенциальную опасность. Однако их концентрация была настолько низкой, что на самом деле от этих вредных микробов никакой опасности не исходит.
Итак, при частном использовании смартфоны и микробы на них не представляют риска для здоровья. Иначе обстоит дело в клинической сфере.
Микробы в больницах – бесплатно от главврача
В 2006 году Британская медицинская ассоциация (ВМА) пришла к выводу, что шелковые галстуки лечащих врачей представляют большой риск заражения. Поскольку доктора постоянно хватают их руками и редко стирают.
В современной больнице мобильный телефон сменил галстук на позиции самого часто хватаемого предмета и носителя потенциально опасных микробов. Инфекционисты из Имперского колледжа Лондона сообщают, что врачи используют смартфон для измерения пульса. При этом они могут передать пациентам мультирезистентные микробы.
Тем не менее однажды смартфоны начнут играть в медицинской диагностике важную роль. Американские ученые нашли в рамках современного молекулярно-биологического исследования большое соответствие между микробиомом смартфона и микробиомом на пальцах его владельца. Это настолько впечатлило ученых, что они даже впали в поэтическое настроение: «Our human microbiome travels with us everywhere we go»[2]2
Наш микробиом путешествует с нами, куда бы мы ни отправились (англ.) – Примеч. пер.
[Закрыть].
Микробный тест вместо анализа кала?
Вполне можно себе представить, что однажды смартфон будут использовать как датчик микробиома. Не исключено, что его «микробная картина» даст возможность сделать выводы о состоянии здоровья человека или о его вероятном заражении патогенами.
Возможно, такие неприятные процедуры, как забор крови или анализ кала, в будущем станут ненужными. Конечно, это лишь умозрительные рассуждения. Но также и предупреждение о том, что домашние и клинические области гигиены до сих пор преступно игнорируются наукой. Это относится и к еще одному предмету повседневной жизни, который я открыл для исследования скорее случайно.
Для нашего первого исследования смартфонов я попросил студентов-участников принести салфетки для протирания очков, чтобы оценить их эффективность. До сих пор я благодарен им, что по какой-то причине они принесли салфетки фирмы Zeiss. С этой компанией, давно присутствующей на рынке, мы вскоре вместе стали работать над изучением микрофлоры очков.
О том, насколько очки загрязнены микробами, на сегодняшний день известно чуть больше, чем ничего. Первые исследования показывают, что микрофлора очков в клинической сфере (например, при проведении операций) может являться проблемой. Представьте себе: такое внимание уделяется стерильности операционной и одежде врача, а об очках на носу у хирурга никто не думает. Это достаточно тревожный факт, что я и докажу дальше.
Безбилетные пассажиры
В исследовании, проведенном в Университете Фуртвангена (HFU), мы смогли доказать, что количество микробов на очках составляет примерно 9600 штук на квадратный сантиметр. Эта концентрация намного больше, чем на сиденье унитаза или на смартфоне.
На дужке очков мы замерили максимальное значение: 660 тысяч микробов на квадратный сантиметр. И среди них часто попадались именно стафилококки. Какому пациенту захочется с ужасом представлять себе, как в стерильную операционную пробрались мультирезистентные микробы?
Стерилизовать обычные очки невозможно. Защитные маски или очки могут оказать некоторую помощь, но они ухудшают видимость.
Пока не совсем ясно, исходит ли от микробов на очках какой-нибудь риск, и если да, то какой. К тому же мы знаем, что полной стерильности достичь невозможно. Тем не менее только в Германии носят очки порядка 40 миллионов человек, разве не своевременно и желательно разобраться в этой еще не исследованной области?
Мы хотим сделать все от нас зависящее. В настоящее время мы изучаем, могут ли очки играть роль в развитии глазных болезней, например острых и хронических воспалений, в качестве укрытия или перевалочного пункта болезнетворных организмов, а также при заражении вирусными заболеваниями, такими как грипп.
И конечно, очки могут играть роль при распространении резистентных микробов. Мультирезистентные стафилококки обитают главным образом в носу и могут спрятаться на очках во время лечения человека от этих возбудителей. Я не удивлюсь, если будут обнаружены новые, пока неизвестные пути распространения.
Здесь, я бы сказал, прямо на носу несколько нобелевских премий.
Гигиена смартфонов
Загрязнение смартфонов микробами, как правило, довольно незначительное.
В домашних условиях не нужны специальные антибактериальные средства (антибактериальные чехлы и прочее).
Чистые руки = чистый смартфон!
Очищение спиртосодержащими салфетками снижает и без того небольшое количество микробов в 100 раз, но при постоянном применении может повредить экран.
Акне (воспаление кожи) из-за микробов на смартфоне – это миф. На коже лица находится намного больше микробов, чем на смартфоне.
На кухне при приготовлении еды не разговаривайте по смартфону – рискуете подхватить болезнь перекрестным заражением. Или используйте голосовой режим.
Они прямо в нас
О черт! Почему микробы тоже ходят в церковь
Моя предыдущая работа в исследовательском отделе фирмы Henkel началась с разговора, который меня смутил. После отбора кандидатов мой будущий шеф подошел ко мне и сказал, что «я говорил, как пастор». Это не недостаток, мол, но не надо эту нотку поддерживать.
Возможно, это замечание ничего не значило бы для меня, но я вполне мог поступить и в теологический институт. Ведь мы – верующие католики. Мы с женой растили детей в этой вере и преуспели, как я однажды понял. Тогда как раз были летние каникулы. В саду нашего загородного дома стояла поилка для птиц. Проходя мимо, дети каждый раз окунали в нее руки и крестились.
Быть одновременно и ученым, и религиозным человеком не всегда легко. Как постоянный прихожанин, я при входе пользуюсь святой водой и крещусь, даже если емкость с благословенной жидкостью не блещет чистотой, особенно летом. Как микробиологу, мне всегда было интересно узнать, что за жизнь царит в такой воде.
Моей жене эта идея поначалу не понравилась. Она беспокоилась о том, что мы испортим свою репутацию в общине.
Стафилококки в святой воде
Летом 2015 года мы – я и двое студентов – исследовали святую воду на предмет загрязнения микробами в трех городских и двух деревенских церквях в Филлинген-Швеннингене и окрестностях. И оказалось, что микробов в ней видимо-невидимо: около 21 тысячи на миллилитр!
В 54 пробах воды мы обнаружили множество бактерий, обитающих на коже и в воде, в частности стафилококков, возбудителей кожных инфекций и инфекций мягких тканей. Также в пробах плавали и фекальные микробы. Всего мы выделили 20 различных видов бактерий. Половина из них были потенциально патогенными.
До нас в Германии подобного исследования не проводил никто. Возможно, других ученых что-то удерживало. А ведь это тема неоспоримой важности: в Германии проживают 24 миллиона католиков. Целых 10 %, примерно 2,5 миллиона человек, регулярно ходят в церковь.
Осторожно: святой источник
За несколько лет до нашего исследования австрийские микробиологи изучали пробы, взятые из святых источников, а также чаш со святой водой в церквях и больничных капеллах.
Всего 14 % источников соответствовали требованиям австрийского постановления о качестве питьевой воды. Ученые обнаружили до 170 тысяч микробов на миллилитр. Среди них часто попадались фекальные бактерии, содержание нитратов тоже было повышено.
Еще хуже обстояло дело с чашами со святой водой: в них исследователи зафиксировали до 67 миллионов микробов на миллилитр. Напоминаю, по немецким и австрийским законом в питьевой воде не может быть более 100 микробов на миллилитр. И здесь также были обнаружены фекальные бактерии, среди которых преобладали энтерококки, которые вызывают у людей с ослабленным иммунитетом инфекции мочевых путей, заражение крови и кардит.
Главным источником микробного загрязнения были пальцы верующих. Со святой водой есть еще одна проблема, характерная и для Германии, и для Австрии: как правило, святая вода освящается всего несколько раз за год и хранится в большом баке. И там могут разрастись популяции водных микробов, как мы выяснили в Университете Фуртвангена.
Был у этих двух исследований и еще один общий вывод. Обе команды исследователей независимо друг от друга установили, что в крупных общинах с наибольшим количеством прихожан святая вода грязнее всего. И наоборот, чем меньше церковь, тем чище святая вода. В двух окрестных церквушках концентрация микробов не превышала 100 штук на миллилитр, а это соответствует нормам питьевой воды.
Святая вода опасна?
Священники нашей общины в Швеннингене взяли с меня обещание: не публиковать сразу результаты исследования в журнале «BILD». И я охотно пошел им навстречу. Однако священники не могли предугадать, что Университет Фуртвангена опубликует пресс-релиз, который вызовет живой отклик во многих СМИ. И случилось это событие в тот момент, когда жители Швеннингена особенно нервно воспринимали любые новости о микробах.
Местные городские службы как раз боролись с фекальным заражением питьевой воды, и дошло до того, что они начали выдавать бутылки с питьевой водой населению. Водопроводная вода – продукт питания, который контролируется в Германии жестче всего, и отдельные случаи заражения воды (например, из-за строительных работ) быстро выявляются. Чистая питьевая вода для нас – нечто само собой разумеющееся. В тот раз жители Швеннингена на своем горьком опыте узнали, каково это, когда запрещают пить воду из-под крана.
Однажды утром жена сказала мне совершенно серьезно: «Звонили из церковного прихода из-за микробов в святой воде. В газете была опубликована статья, и им уже оборвали все телефоны. Они просто вне себя!»
Одинаковые, как из-под копирки, предупреждения микробиологов о воздействии болезнетворных микроорганизмов на ослабленную иммунную систему заставляют людей несведущих сомневаться: действительно ли все так плохо? Может, это провокация? А когда дело касается бацилл в святых источниках и святой воде, то доходит вообще до абсурда. Два случая инфекционных заболеваний, описанные в академических журналах, прекрасно показывают, насколько серьезной может стать проблема.
В Бирмингеме девятнадцатилетний молодой человек спрыгнул с десятого этажа жилого дома и был доставлен в местную травматологическую больницу. Он получил тяжелые повреждения и чудом остался жив. Первые шесть недель в больнице его состояние постепенно улучшалось. Но вдруг раны выздоравливающего пациента загноились из-за того, что в них попала больничная бактерия Pseudomonas aeruginosa (синегнойная палочка), и его состояние резко ухудшилось.
Поскольку пациент был в отдельной палате, врачи столкнулись с загадкой. Сначала медикам не удавалось установить источник инфекции. Затем один из врачей случайно заметил, как тетя тяжелобольного окропляет раны святой водой. Она поступила так из добрых намерений, но привели они к смерти пациента. Лабораторный анализ показал, что в использованной ею святой воде действительно была синегнойная палочка.
Аналогичный случай произошел в Прескотте, небольшом городке близ Ливерпуля. У пациента с тяжелыми ожогами воспалились раны. В них была обнаружена бактерия рода Acinetobacter, и как она туда попала – поначалу было загадкой. Оказалось, посетители тоже лили на ожоги святую воду, как при благословении. Но ожоги относятся к разряду тех ран, что легко воспаляются и долго заживают, поскольку ткани сильно разрушены.
Какой следует вывод? Святая вода предназначена только для наружного потребления; ее нельзя пить и нельзя окроплять ею раны. Желательно отказаться от ее использования в больничных капеллах. Ритуальное добавление соли к святой воде сохраняет ее и защищает от загрязнений. Помогает и использование медных баков. И все баки со святой водой надо регулярно чистить.
Вера заразна?
Признаюсь, что без страха и сомнений окунаю пальцы в чашу со святой водой и позволяю окроплять меня святой водой священнику.
Как обряд, опускание пальцев в святую воду при входе с последующим крестным знамением напоминает человеку о собственном крещении. Конечно, смысл подобных религиозных обрядов можно поставить под сомнение. Так ведь придумали делать люди. Или нет?
В 2014 году российские ученые опубликовали статью в английском профессиональном журнале «Biology Direct», в которой поставили эту гипотезу под сомнение. Тезис авторов звучит невероятно: возможно, мы совершаем религиозные обряды по воле микробов. Каким образом? Потому что так они передаются от человека к человеку и обеспечивают себе эволюционное преимущество.
Такая вот теория. Может быть, религия – своего рода инфекционная болезнь? Не кажется ли эта мысль абсолютно сумасшедшей? Давайте обратим взор на животное царство и посмотрим, на что способны паразиты: личинки печеночной двуустки, так называемые церкарии, проникают в мозг лесных муравьев и управляют их поведением. И еще ужаснее: паразиты могут довести муравья до самоубийства.
Крошечный червь доводит своего ползучего хозяина до того, что тот карабкается на травинку, на самый верх, чтобы его съело какое-нибудь животное (например, овца или корова). Муравей умирает, а у церкариев дела обстоят отлично. Они откладывают яйца с полностью развитыми личинками в новом хозяине, которые выходят наружу вместе с испражнениями. Как бы отвратительно это ни звучало, я снимаю шляпу перед этой невероятно успешной стратегией выживания.
Но разве можно такое себе представить, чтобы какие-то микробы, пусть и властолюбивые, взяли контроль над нашими действиями? Нам известно, к каким разрушительным последствиям может приводить патоген в головном мозге. Например, к острой стадии бешенства, когда человек себя не контролирует. Однако относительно недавно ученые стали изучать еще один способ коммуникации, который могут использовать микробы, чтобы установить связь с нашим мозгом.
Таким коммуникативным средством является так называемая ось «кишечный микробиом – мозг». Кишечный микробиом, то есть совокупность микроорганизмов, обитающих в этом органе пищеварения, считается чувствительным вторым мозгом нашего организма. Биологи полагают, что микрофлора в кишечнике может посылать тревожные сигналы в форме молекул или гормонов о том, что она нарушена.
Такие заболевания, как депрессия или аутизм, предполагают некоторые ученые, могут быть следствием тяжело нарушенной кишечной микрофлоры. Конечно, у подобных исследований огромный потенциал. Поняв, как функционирует кишечный микробиом, мы сможем излечить некоторые заболевания. Но встает и еще один тревожный вопрос: могут ли микроорганизмы в кишечнике отдавать приказы нашему мозгу, которые лишают нас свободы действовать по своему усмотрению?
Если на минуточку допустить мысль, что микробы могут принуждать нас к рискованному для здоровья поведению в целях достижения своего эволюционного преимущества, то сразу вспоминается: существует поразительно много религиозных обрядов и ритуалов, которые могут привести к инфекционному заражению. При этом дела обстоят так, будто к католикам микробы относятся еще хорошо. Окропление святой водой – сравнительно безболезненный способ подхватить инфекцию. Есть и более жестокие способы.
Крюки и цепи – кровавые ритуалы
В ультраортодоксальных иудейских общинах применяется спорная практика обрезания: «мецица бэ пэ». При этом очень древнем ритуале моэль – специально обученный человек с медицинской подготовкой – после удаления крайней плоти высасывает кровь из разреза. Так он может заразить новорожденного простым герпесом первого типа. В таком случае возможны повреждения мозга и даже смертельный исход.
Шииты во время поминовения мучеников занимаются ритуальным самобичеванием. Причем действуют они не чисто символически. Верующие используют цепи, утыканные иглами или лезвиями, и бьют себя ими по спине.
Индуистский праздник Тайпусам отмечается в основном тамильцами в Индии, Малайзии и Сингапуре. Во время торжеств без крови тоже не обходится. Участники вдавливают себе в спину железные крюки или протыкают щеки и язык острыми предметами.
Люди, которые совершенно добровольно участвуют в подобных процедурах, разве они полностью владеют своей волей и находятся в полном сознании? Или гипотеза российских ученых имеет под собой основание? Мне приходит в голову только одна возможность ее проверить: нужно сравнить микробиом таких убежденных участников подобных обрядов с микробиомом нерелигиозных людей, не принимающих участия в таких обрядах. Хотя здесь мы все равно искали бы пресловутую иголку в стоге сена. Кто знает, какие микроорганизмы управляют религиозным помешательством? Если вообще управляют…
Российские авторы предполагают, что с улучшением гигиены снижается религиозность. Их расчеты просты: меньше микробов – они меньше управляют мыслями – меньше ритуалов. Я не уверен, что создатели этой теории получат Нобелевскую премию. Но, будучи ученым, я достаточно любопытен, чтобы принять участие в эксперименте.
Когда мы проводили исследование святой воды, я подумал, что неплохо было бы разработать для нее антибактериальный состав, который бы надежно убивал микробов и соответствовал католическому обряду. Может быть, что-то на основе ладана? Можно создать целую бизнес-модель. Ввиду гипотезы, что чрезмерная гигиена приведет к исчезновению веры, я лично, тем не менее, должен держаться подальше от этой бизнес-идеи.
Рис. 6. Даже чаши для святой воды предлагают убежище многим микроорганизмам. Они содержатся в самой воде и попадают в нее с рук прихожан
