Летом 1995 года Джоэл Уэйнсток застрял в самолете, который никуда не летел. Над районом Чикаго разбушевалась гроза, из-за которой обратный рейс в Айова-Сити был отложен на неопределенное время. Это было неприятное событие, но пребывание в самолете без всяких отвлекающих факторов (вроде телефонных разговоров или статей, работу над которыми необходимо закончить) обеспечило желанную передышку.

Уэйнсток, будучи гастроэнтерологом, побывал на состоявшейся в Нью-Йорке конференции по вопросам воспалительных заболеваний кишечника, на которых он специализировался и которые были в центре внимания этой области медицины. Кроме того, Уэйнсток как раз писал главу о воспалительных заболеваниях кишечника для книги по аутоиммунным заболеваниям, которая скоро должна была выйти в свет, поэтому его мысли были поглощены поиском ответа на давний вопрос: почему за последние 50 лет распространенность воспалительных заболеваний кишечника существенно увеличилась? В некоторых группах населения этот показатель вырос с одного случая на 10 000 человек до одного случая на 250 человек — в сорок раз за два-три поколения.

Существует две разновидности воспалительных заболеваний кишечника: болезнь Крона, которая чаще всего поражает тонкую кишку, но может также затронуть любой участок кишечника, а также неспецифический язвенный колит, заболевание толстой кишки — большого фрагмента кишечника, который заканчивается анусом. Было установлено, что по какой-то причине в определенной группе населения сначала увеличивается количество случаев язвенного колита, а затем наступает всплеск заболеваемости болезнью Крона. Симптомы, к числу которых относится кровавый понос, потеря веса, анемия, нарушение питания и в некоторых случаях летальный исход, напоминали симптомы желудочно-кишечной инфекции. Однако ученым еще предстояло выделить бактерию или вирус, вызывающий воспалительные заболевания кишечника. В действительности хроническое воспаление при отсутствии явной, обоснованной мишени — это определяющая характеристика воспалительных заболеваний кишечника: «огнемет» включен, но врага на прицеле нет. Это может привести к серьезным негативным последствиям, таким как наращивание рубцовой ткани, препятствующей перемещению переваренного материала, потеря крови и анемия и даже постепенное разжижение собственных тканей, в результате которого образуется отверстие (фистула), ведущее в другие области брюшной полости.

Прежде всего следует отметить, что кишечник не стерилен. В нем обитает многочисленное сообщество микроорганизмов, некоторые представители которого синтезируют важные для хозяина вещества, такие как фолат и витамин К. Сегодня ученые сравнивают многообразие экосистемы кишечника с экосистемой тропического леса, но в 60-х годах они выражались менее поэтично. Тем не менее ученые признавали, что в организме человека обитает множество бактерий. Согласно одной из теорий, воспаление кишечника — следствие того, что иммунная система ошибочно принимает комменсальные бактерии за смертельных врагов. Другими словами, заболевание, которое приводит к прогрессирующему саморазрушению, обусловлено одним из случаев неверной идентификации.

Генетики изо всех сил пытались обнаружить гены, вызывающие предрасположенность к воспалительным заболеваниям кишечника. Однако генетическое объяснение никогда не казалось Уэйнстоку правильным. Он считал, что географическая и временная вариабельность возникновения воспалительных заболеваний кишечника дает веские основания предполагать, что существует некий фактор внешней среды. Повышение распространенности таких заболеваний произошло всего за полстолетия — мизерное время с точки зрения эволюции. «Плохие» гены не могли распространиться так быстро. В процессе изучения однояйцевых близнецов также было обнаружено важное несоответствие. В частности, было установлено, что если у одного близнеца болезнь Крона, вероятность развития этой болезни у второго близнеца составляет 50%. В случае язвенного колита коэффициент соответствия оказался еще ниже — 19%. Очевидно, что когда речь идет о воспалительных заболеваниях кишечника, гены не определяют судьбу человека.

Сидя в самолете, Уэйнсток проанализировал развитие событий в этой области в обратном порядке, вплоть до самого начала. В 1830-х годах врач из медицинского комплекса Маунт-Синай в Нью-Йорке Баррил Бернард Крон описал заболевание, которое со временем получило название «болезнь Крона». Все четырнадцать первых пациентов были евреями. Впоследствии история показала, что воспалительные заболевания кишечника могут поражать людей любой национальности, но Уэйнсток поставил вопрос так: что, если высокая распространенность этого заболевания среди евреев в Нью-Йорке 60 лет назад — ключ к причине его возникновения?

Другие ученые напрямую связывали воспалительные заболевания кишечника, которые обычно поражали людей на третьем или четвертом десятке жизни, с социально-экономическим положением человека в молодые годы. Было установлено, что чем в более чистых условиях живет человек в детстве, тем выше у него вероятность развития воспалительных заболеваний кишечника во взрослой жизни. Наличие водопровода и туалетов со смывом в детском возрасте повышало риск воспаления кишечника в более поздние годы. Питье воды из колодца или ручья и испражнение в сортирах (или в кустах) снижало этот риск. Безусловно, все эти чистые условия — признаки материального благосостояния. Но что, если именно благосостояние вызывает предрасположенность к этой болезни?

Когда задержка рейса на час переросла в два часа, а два часа превратились в четыре, Уэйнсток решил провести мысленный эксперимент. Он представил себе, что держит зеркало перед картой распространенности воспалительных заболеваний кишечника в США. Как правило, этот показатель повышался по мере передвижения с юга на север. Однако мысленная картина, которую Уэйнсток создал в своем воображении, демонстрировала теперь обратную закономерность — повышение распространенности воспалительных заболеваний кишечника с севера на юг. Уэйнсток пошел еще дальше: вместо вопроса о том, какие факторы могут вызывать воспаление кишечника (например, загрязняющие вещества, медикаменты или питание), он поставил вопрос о том, что может предотвратить это заболевание. Уэйнсток спросил себя: возможно, исчез некий фактор, защищавший людей от развития воспалительных заболеваний кишечника?

В тот период, помимо участия в написании книги об аутоиммунных заболеваниях, Уэйнсток редактировал также книгу о паразитах. Он более десяти лет изучал такого плоского червя-сосальщика, как кишечная шистосома (Schistosoma mansoni). Этот паразит — настоящее чудо эволюции. Микроскопические торпедообразные личинки S. mansoni с раздвоенными хвостами ждут свою жертву в пресной воде. Проникнув через кожу человека, который плавает в водоеме или переходит его вброд, эти личинки перемещаются по кровотоку, останавливаются в легких или в печени, после чего располагаются для спаривания (во время которого самка устраивается в специальном углублении в теле самца) в кровеносных сосудах мочевого пузыря и толстой кишки. Затем оплодотворенные яйца шистосом выводятся вместе с калом и мочой хозяина.

Эти яйца, которые порой застревают в печени и в других органах, могут вызвать появление постоянно воспаленных сферических поражений — гранулем. Такие поражения, очень похожие на воспаленные язвы в случае болезни Крона, стали для ученых отличной моделью для изучения воспалительных заболеваний кишечника. Однако по многим другим параметрам инфекционное заболевание, вызванное возбудителем S. mansoni, существенно отличается от воспаления кишечника. Например, сосальщики могут обитать в организме человека-хозяина десятки лет, но, за исключением редких случаев появления гранулемы из-за яиц шистосомы, продолжительное пребывание одного крупного (длиной около сантиметра) организма внутри другого вызывает гораздо меньшее воспаление, чем можно было бы ожидать.

В процессе редактирования книги о паразитах Уэйнсток изо всех сил пытался придумать нечто ужасное, что можно было бы сказать об этих и других гельминтах, но это ему не удалось. У трети населения планеты все еще были гельминты, причем у подавляющего большинства — без всяких симптомов. Еще больше людей в тот или иной период жизни (скорее всего, в детстве) подвергались воздействию гельминтов. Уэйнсток считал, что паразиты относительно безобидны, если вы хорошо питаетесь и если у вас их не слишком много.

В этот момент все три на первый взгляд разрозненных фрагмента головоломки (на удивление безобидные паразиты, наводящие на размышления схемы распространения воспалительных заболеваний кишечника, а также загадочное повышение распространенности этой болезни в ХХ столетии) сложились в единую картину. На инвертированной карте, которую представлял себе Уэйнсток, защитный фактор становился более выраженным по мере продвижения с севера на юг, и эта закономерность совпадала с распространенностью гельминтов в США в прошлом. Уровень заболеваемости воспалением кишечника повышался за прошедший период одновременно с уничтожением гельминтов. Уэйнсток подумал, что в прошлом инфекция, вызванная гельминтами, защищала от воспалительных заболеваний кишечника.

Вернувшись в Айову, Уэйнсток обсудил эту идею с двумя своими коллегами, гастроэнтерологами Дэвидом Эллиоттом и Робертом Саммерсом. С точки зрения иммунологии мысль о том, что вызванная гельминтами инфекция может предотвращать воспалительные заболевания кишечника, сразу же показалась вполне разумной. В тот период считалось, что существует два типа иммунного ответа: один обеспечивают Т-хелперы первого типа (Th1), а другой — Т-хелперы второго типа (Th2). Иммунный ответ Th1 направляет защитные клетки иммунной системы на борьбу с бактериями или вирусами (такими как сальмонелла или оспа), пытающимися захватить ваши клетки. Иммунный ответ второго типа, который обозначается аббревиатурой Th2, направлен на борьбу с гораздо более крупными многоклеточными паразитами, такими как гельминты и питающиеся кровью насекомые. Болезненный красный отек вокруг раны или пустулы — это проявление иммунного ответа Th1, а зудящий красный бугорок от укуса комара — типичное проявление иммунного ответа Th2. Иммунологи считали, что два этих типа иммунного ответа исключают друг друга. Если включить один иммунный ответ, другой отключится, и наоборот. Гастроэнтерологи рассматривали воспалительные заболевания кишечника как результат чрезмерно активного иммунного ответа Th1. Введение гельминтов в подобной ситуации предположительно усилило бы иммунный ответ Th2 и отключило бы хроническое воспаление, за которое отвечает иммунный ответ Th1, способствующий развитию заболевания.

В этот момент сформировалась суть идеи, которая во многих отношениях противоречила тенденциям западной медицины, сложившимся после победы микробной теории столетием ранее. Микробная теория гласит, что болезни вызывают возбудители инфекции. Устраните микроорганизм, провоцирующий заболевание, или подготовьте иммунную систему посредством вакцинации — и это позволит вам вылечить или предотвратить данное заболевание.

Однако Уэйнсток предлагал как более сложную модель происхождения воспалительных заболеваний кишечника, так и другой тип лечения. Он знал, что паразиты оказывают большое влияние на иммунную систему хозяина. До недавнего времени они были неизменным элементом эволюции человека и, по всей вероятности, всех млекопитающих. Уэйнсток утверждал, что за миллионы лет сосуществования иммунная система человека адаптировалась к присутствию паразитов и даже начала полагаться на них. Следовательно, внезапное исчезновение паразитов в ХХ столетии вывело иммунную систему из состояния равновесия. Одним из последствий образовавшегося в итоге дисбаланса стала более высокая предрасположенность к воспалительным заболеваниям кишечника. Иначе говоря, это заболевание вызывают не возбудители инфекции, а их отсутствие. И эту проблему не решат ни вакцины, ни антибактериальные препараты. Для того чтобы сделать это, понадобится своего рода восстановление экосистемы.

«Гигиена сделала нашу жизнь лучше, — говорит Уэйнсток. — Однако в процессе устранения десяти или двадцати факторов, вызывавших у нас болезни, мы избавились от воздействия тех факторов, которые делали нас здоровыми».