Ежегодно по всему миру свиньям, коровам и курам скармливается около 10 тысяч тонн антибиотиков. И не потому, что они больны, а потому что благодаря этому они быстрее прибавляют в весе. Никто точно не знает почему. Люди тоже глотают примерно 1300 т антибиотиков в год.

Количество людей с лишним весом стремительно возрастает. И, возможно, причиной тому не только излишне обильная и калорийная пища и малая подвижность, но и медикаменты, уничтожающие микробы. В 1948 году Америка еще переводила дух после той войны, во время которой впервые стало возможным спасать жизни раненых солдат с помощью антибиотиков, и Томас Джукс сделал удивительное открытие. Биолог находился в поиске вещества, которое могло бы заставить кур расти быстрее. В послевоенные годы птицеводство переживало подъем, и вскоре корма стало не хватать. Заводчики экспериментировали с соевым шротом, чтобы заменить подорожавшую рыбную муку, но вынуждены были прийти к выводу, что в этом растительном блюде, вероятно, не хватало какого-то вещества, которое было необходимо животным для роста. Вскоре компонент, ускоряющий рост, был идентифицирован как витамин B₁₂, и работодатель Джукса, фармацевтическая компания «Ледерле Лаборатуар», уже предчувствовала заключение миллионной сделки на новую пищевую добавку.

Джукс знал, что бактерии могут вырабатывать витамин В₁₂, и искал микробы, которые бы подходили для массового производства. 24 декабря 1948 года Джукс собственной персоной стоял в лаборатории и взвешивал кур, которым в корм подмешивался экстракт, полученный из почвенных бактерий. Пока его сотрудники праздновали со своими семьями, он совершал открытие, которое должно было изменить мир.

Птицы, которых кормили этим экстрактом, росли на 20 % быстрее по сравнению с теми, которые получали с едой экстракт печени – лучший из известных на тот момент источников витамина B₁₂. Сначала он решил, что микробный экстракт содержит особенно много витамина B₁₂. Но вскоре он выяснил, что открыл новый турбоусилитель роста, который в рекордно короткие сроки превращал кур в колышущиеся горы мяса.

Протестированные Джуксом бактерии вырабатывали дополнительно к витамину В₁₂ еще и антибиотик хлортетрациклин, который «Ледерле» в то время стремились как можно скорее пустить в крупномасштабное производство из совсем иных побуждений, как лекарство для людей с бактериальными инфекциями. Джукс послал образцы коллегам для тестирования нового усилителя роста, но утаил от них, что эти образцы, помимо витамина В, содержали также следы антибиотиков. Результаты оказались сногсшибательными, особенно при применении у свиней. Один из коллег Джукса сообщал ему о трехкратном увеличении коэффициента роста в его хлевах. Только в 1950 году Джукс приоткрыл завесу тайны антибиотиков, и после того, как вести об успехах его микстуры разнеслись по всей стране, ему не составило труда получить разрешение от компетентного органа власти. Как именно антибиотик влияет на увеличение веса у животных, до сих пор остается загадкой.

Турбоусилитель роста и его первооткрыватель даже успели появиться в том же самом году на обложке «Нью-Йорк таймс». Вскоре в условиях конкуренции стало считаться недостатком, если кому-то приходилось кормить свою скотину без чудодейственного средства Джукса. Так оно в течение короткого времени было внедрено по всему миру. И не только хлортетрациклин нашел свой путь в кормовые корыта, но и многие другие антибиотики, которые были открыты в последующие годы.

Прошло немного времени, прежде чем сельскохозяйственные животные во всем мире стали получать больше антибиотиков, заметим, не будучи явно больными, в отличие от людей, мучимых инфекциями. В Европе докорм животных небольшими дозами антибиотиков был вплоть до запрета Евросоюза в 2006 году общепринятой практикой. Аргументом для такого постановления стала не забота о животных, а все учащающиеся случаи резистентности к действующим веществам. Потому что она встречалась не только у животных, но и у людей, употреблявших продукты животного происхождения. Это затрудняло и продолжает все больше затруднять врачам подбор подходящего действующего вещества для лечения тяжелобольных пациентов. Хотя только в США ежегодно 2 миллиона людей заболевают инфекциями, вызванными резистентными микроорганизмами, и около 23 000 умирают от такой инфекции, использование антибиотиков для откорма животных все еще легально. С декабря 2013 года предпринимаются серьезные попытки наконец-то это пресечь. Для лечения заболеваний антибиотики, разумеется, все еще разрешены даже в европейских хлевах, чем некоторые крестьяне пользуются, чтобы под предлогом борьбы с инфекциями подмешивать в корм действующие вещества.

Во многих странах человеку к моменту его восьмидесятого дня рождения от десяти до двадцати раз вводятся антибиотики. «Эти средства популярны, потому что врачи и пациенты думают, что у них есть лишь побочные эффекты во время приема, и никаких долговременных последствий», – говорит нью-йоркский профессор внутренней медицины Мартин Блейзер. Однако, по его словам, это «фатальное заблуждение».

В 1980-х годах Блейзер исследовал вспышки эпизоотии на фермах. Сначала он удивился большому количеству антибиотиков, которые скармливались свиньям, крупному рогатому скоту и курам, до тех пор пока крестьянин не объяснил, что так он может сократить время откорма. Однако Блейзеру потребовалось еще несколько лет, чтобы наконец задаться вопросом, который его с того момента не отпускает. Для него откорм с использованием антибиотиков – это крупномасштабный опыт над животными, по поводу которого стоит задать себе вопрос, не применимы ли его результаты также и к людям: «Если крестьянин дает своим свиньям эти вещества, чтобы сделать их толстыми, тогда что это, собственно, может означать для наших детей, если мы даем им антибиотики?» И поскольку стимулирующее воздействие антибактериальных препаратов на рост особенно заметно у молодых животных, он полагает, что дети подвергаются наибольшей опасности.

Сегодня Блейзер возглавляет лабораторию в госпитале для ветеранов, относящемся к медицинскому отделению его университета на Востоке Манхэттана. Там заботятся, прежде всего, о тех, кто был ранен на войне. На первом этаже можно увидеть бывших солдат, которые ожидают своего приема у одного из врачей или же просто того, что кто-то составит им компанию. Пустые штанины свисают с инвалидных кресел. «Здесь видна цена свободы», – написано на одной из стен в фойе. Но некоторые ветераны находятся здесь не из-за травм, а из-за сердечно-сосудистых заболеваний и других всевозможных болезней, от которых могут страдать и те американцы, кто не был на войне. Некоторые из ожидающих очень полные.

Наклейка в лифте напоминает обслуживающему медперсоналу о том, чтобы они не беседовали о пациентах в местах общего пользования. Поднявшись наверх, на шестой этаж, мы оказываемся на просторном чердаке, куда пациенты редко забредают. Рабочее место Блейзера. Здесь единственные, кто страдает от лишнего веса, – это мыши, которых его сотрудники кормят антибиотиками. Как будто этот эффект не был уже миллион раз продемонстрирован в животноводстве, профессор теперь дает распоряжение изучить влияние лекарственных средств на подопытных животных. Его сотрудники используют при этом не просто весы, как это делает крестьянин, который продает свиноматку, а рентгеновские аппараты, магнитно-резонансные томографы, хроматографы.

Однако в кишечнике животных исследователи могли с помощью уже других методов наблюдать и кое-что другое. Это была не прибавка, а скорее потеря. Это было вымирание поселения микроорганизмов. Были истреблены не все бактерии, как этого, вероятно, можно было бы ожидать от антибиотиков, а лишь некоторые. Множество отдельных видов бактерий переместились. И, следовательно, обмен веществ в этой экосистеме тоже изменился таким образом, что в организм стало попадать больше питательных веществ при приеме пищи. Блейзер и его сотрудники обнаружили, что под влиянием антибиотиков начинают усиленно работать гены, производящие вещества, превращающие сахар в жир. Гормональный баланс животных меняется. Бактерии рассылают сигналы, которые способствуют тому, что мышиный организм начинает не только производить больше жира, но и больше его откладывать. В связи с этими изменениями мыши становятся более эффективными утилизаторами корма.

Блейзер считает, что применение антибиотиков уже на раннем этапе жизни может наметить организму путь развития в направлении к лишнему весу. Об этом ему говорит тот факт, что с употреблением антибиотиков с каждым годом растет и количество людей, страдающих лишним весом. И еще одно наблюдение, по всей видимости, подкрепляет теорию Блейзера.

Уже несколько лет назад было доказано, что состав бактерий в кишечнике человека, страдающего лишним весом, характерно отличается от среднестатистического микробиома человека с нормальным весом. Это изменение могло бы быть лишь следствием лишнего веса, а не его причиной. Результаты других исследований указывают на то, что популяция бактерий человека, имеющего нормальный вес, под воздействием антибиотиков смещается в сторону комбинации, которая преобладает у тучных людей. Но и это еще не доказательство того, что антибиотики и людей тоже делают толстыми.

Чтобы заново проверить свою теорию, Блейзер запустил еще один эксперимент. Двое его сотрудников время от времени давали мышам антибиотики и делали это по образцу, воспроизводящему схему применения для среднего американского ребенка. Короткие курсы в высоких дозах, как во время острой инфекции, а между ними паузы без медикаментов. Результат опыта показал, что животные, которых лечили таким образом, быстрее прибавляют вес, особенно если одновременно получают пищу с высоким содержанием жиров.

В третьей серии опытов Блейзер хочет в течение длительного срока скармливать подопытным животным чрезвычайно малые дозы антибиотиков, какие, например, можно обнаружить в питьевой воде, а также в мясе и молоке животных, получавших такие лекарственные вещества, и дополнительно периодически давать им высокую дозу. «Это было бы самое реалистичное столкновение с лекарственными веществами, которое мы только можем сымитировать, – говорит медик. – Мы не знаем, убивают ли даже эти мизерные количества бактерии в кишечнике мышей, но лично я уверен, что они вызывают какие-то изменения». В результате нескольких экспериментов уже было доказано, что даже мельчайшие количества антибиотиков могут подавить рост бактерий. «Этого может быть достаточно, чтобы нарушить микробный баланс».

Однако, как бы мы ни старались «реалистично сымитировать» условия в лаборатории, как это называет Блейзер, результаты подобных опытов над мышами все-таки могут быть спроецированы на людей лишь в ограниченной мере. Лабораторные животные растут в контролируемых условиях, они генетически ближе друг другу, чем брат и сестра из высшей европейской знати XIX века, и их бактериальное оснащение практически идентично. Напротив, если мы взглянем на кишечные сообщества сотни людей, мы обнаружим сто различных смесей, индивидуальных, как отпечаток пальца. «Если двое людей будут есть одно и то же, усваивать питательные вещества они будут по-разному», – поясняет калифорнийский ученый-инфекционист Дэвид Релман из университета Стэнфорда.

По той же причине воздействие антибиотиков на кишечную флору тоже всегда различно. Рэлман смог показать это в 2010 году, когда давал испытуемым антибиотик широкого спектра действия ципрофлоксацин, а потом подсчитывал бактерии в анализах кала. Различные виды реагируют совершенно по-разному на химический удар, некоторых это совершенно не беспокоит, другие исчезают из поля зрения на пару недель, а затем возвращаются. Особенно если курс ципрофлоксацина повторяется, возрастает опасность того, что отдельные виды полностью исчезнут. «Похоже, что антибиотики меняют нормальное состояние популяции бактерий в организме, – говорит Релман. – Но мы пока не знаем, какие последствия это за собой влечет».

Антибиотики запускают в кишечнике нечто похожее на изменения климата на планете. Некоторые виды выигрывают при этом, другие же погибают. Уважаемый американский научный журналист Карл Циммер приводит более резкое, но при этом несколько искаженное сравнение: «Это как если бы мы проглотили ручную гранату. Это наверняка убило бы наших врагов, но погибло бы и множество невинных».

Ученые только сейчас начинают понимать, насколько широкомасштабными могут быть изменения кишечной флоры под влиянием веществ, отравляющих бактерии. И причина состоит еще и в том, что необходимое оборудование вообще появилось у них в распоряжении лишь несколько лет назад. Только в декабре 2012 года испанско-немецкая команда ученых опубликовала исследование, которое впервые вышло за рамки простой переписи населения в кишечнике. Ученые исследовали анализы кала 68-летнего мужчины, который должен был пройти интенсивный курс лечения антибиотиками, из-за того что бактерии обосновались в его кардиостимуляторе. Из анализов они смогли понять не только, какие микробы были уничтожены убийцами бактерий, но и как кишечное сообщество в целом справляется с химической атакой. Неожиданным образом оно на короткое время становится гиперактивным. Исследователи предполагают, что так микробы пытаются в этой чрезвычайной ситуации покрыть возросшую потребность в энергии. Одновременно в бактериях были активированы механизмы, которые могут защитить от антибиотиков. Молекулярные насосы, например, выгоняют действующее вещество обратно из клеток, пока оно не натворило бед. После шестого дня на антибиотиках активность микробного сообщества заметно падает – и это, вероятно, тоже защитный механизм. Таким бактериям, которые переключаются в режим паузы и которые, соответственно, приостанавливают прием пищи и обмен веществ и которые также больше не делятся, ингибиторы вряд ли могут повредить. Из-за этого организм хозяина, то есть в данном случае человека с инфицированным кардиостимулятором, снабжается меньшим количеством витаминов и питательных веществ, которые обычно производятся для него коллективом микробов. Это еще один нежелательный побочный эффект лечения, относительно которого пока точно неизвестно, приносит ли он впоследствии какой-то вред.

Еще одно наблюдение удивило исследователей. Бактерии, кажется, сами подавляют собственные силы сопротивления, с помощью которых они обычно защищаются от вирусов. За этим могла бы стоять довольно жестокая стратегия выживания.

Происходят ли такие же изменения во внутренностях свиней, крупного рогатого скота и у кур, если они вместо терапевтических доз получают с кормом совсем малые количества антибиотиков для ускорения откармливания, до сих пор неизвестно. Но существуют различные теории о возможных механизмах воздействия. Одна гласит, что непрерывный прием медикаментов буквально убивает в зародыше начинающиеся инфекции в больших загонах еще до появления у животных первых симптомов. Такие подпороговые инфекции могут оказывать негативное воздействие на рост, в связи с чем животные прибавляют в массе, как только возбудитель устранен. Об этом говорит то факт, что сравнительно лучшие результаты применения кормовых антибиотиков были достигнуты при интенсивном промышленном содержании животных в очень плохих гигиенических условиях. В таких хлевах у поросят наблюдалось ускорение роста, составлявшее 20 %, если они длительно получали антибиотики. Это мог наблюдать уже Томас Джукс. Поносы и инфекции отступили. «В приличных жизненных условиях эффективность возросла лишь на 4 процента», – говорит Хлодвиг Франц из университета ветеринарной медицины в Вене.

Четыре процента кажется мало, но это могло бы более чем окупить дополнительные расходы фермера на докорм антибиотиками благодаря экономии корма и сокращении времени откорма. А на менее чистых дворах экономия средств гигиены – это экономия денег.

Для человека увеличение выхода калорий на 4 % может повлечь за собой драматические последствия, если параллельно не происходит увеличения расхода энергии либо снижения количества употребляемой пищи. Однако, насколько велико влияние ингибиторов микробов на наш вес, в настоящий момент все еще никто не может сказать. Даже Мартин Блейзер не считает, что только лишь антибиотики повинны в том, что так много людей страдают от лишнего веса. Наряду с питанием еще и собственные гены имеют решающее влияние на полноту, говорит медик. Хотя они явно не настолько изменились за последние пару десятилетий, чтобы сейчас почти половину человечества сделать тучными. Однако они, вероятно, могли сыграть свою роль именно потому, что раньше питание было скорее в дефиците и потому накопление жира было выгодным, и вследствие этого сформировались соответствующие генетические предрасположенности в сочетании с сегодняшними образами жизни, режимами питания, гигиеническими привычками, употреблением антибиотиков и других лекарственных средств, в сочетании с меньшей подвижностью и большим количеством стресса, и всем прочим, что можно представить в качестве факторов воздействия.

Эпидемиологические данные четко свидетельствуют о том, что дети, получавшие антибиотики, имеют в будущем повышенный риск развития хронических воспалительных заболеваний кишечника. Есть свидетельства того, что частый прием антибиотиков в детстве повышает риск астмы и выводит из равновесия иммунную систему, возможно, потому что они убивают бактерии, которые важны для регуляции иммунной защиты. Ингибиторы бактерий могут способствовать возникновению непереносимости белка, содержащегося в злаковых культурах (глютена), то есть целиакии, которая может привести к тяжелым воспалениям кишечника. По крайней мере, об этом свидетельствуют данные из Швеции.

С тех пор как невролог Рошеллис Диас-Хейтц из Стокгольмского Каролинского института в 2011 году впервые доказала, что кишечные бактерии играют важную роль при формировании мозга, по крайней мере у мышей, появился новый повод для беспокойства. Если микробы важны для правильного формирования мозга и нервной системы не только у мышей, но и у детей, то она опасается, что их развитие может быть нарушено антибиотиками, которые часто назначают даже младенцам (см. главу 14).

Еще один эффект, оказываемый ядами для бактерий на мозг, обнаружил профессор экспериментальной нейрогастроэнтерологии из Граца Петер Хольцер в ходе учебных экспериментов на мышах: «Первые результаты показывают, что их когнитивные способности снижаются». Он пока не может сказать, является ли это ухудшение долгосрочным, либо вновь восстанавливается, как только кишечное сообщество нормализуется после лечения.

Все это тревожные знаки, но еще не доказательства. Прежде всего эти выводы не дают оснований отказываться от антибиотиков при тяжелых бактериальных инфекциях. Но уже достаточно причин, чтобы обходиться с антибиотиками очень вдумчиво и экономно.

Похожая ситуация и со всеми прочими антибактериальными веществами, которые применяются в домашнем хозяйстве, сфере общественного питания, переработке пищевых продуктов, в больнице, на водопроводной станции или в бассейне или где-либо еще. Нарушают ли хлористые соединения в питьевой воде, используемые в ней для уничтожения бактерий, также и бактериальный баланс в кишечнике? Неизвестно. Что ежедневное принятие горячего душа с антибактериальным гелем для душа делает с кожными бактериями? Никто не может точно сказать, однако молодым родителям не рекомендуется ежедневно купать и намыливать своего младенца. Некоторые убийцы микробов, содержащиеся в дезинфицирующих средствах, подозреваются в том, что провоцируют аллергии. Может ли это быть связано с воздействием на кишечные и кожные бактерии? Ни у кого нет об этом достоверных научных данных. Но относительно такого вещества как триклозан, которое встречается в дезинфицирующих средствах, зубных пастах, косметике и даже водонепроницаемых тканях, доказано, что он даже в малых дозах воздействует на состав кишечных бактерий.

Используемый, прежде всего, для защиты кукурузы инсектицид хлорпирифос в тех количествах, в которых он встречается в том числе в человеческих продуктах питания, подавляет некоторые виды микробов в кишечнике крыс, при этом стимулирует другие. Ученые, изучающие это явление, говорят о «дисбиозе», вызванном средствами для защиты растений, но пока не могут сказать, имеет ли это последствия для животных, и если имеет, то какие.

Похожим образом дела обстоят со средством защиты растений под названием глифосат, которое является одним из часто распыляемых во всем мире. Есть некоторые умозрительные рассуждения о том, что глифосат, содержащийся в корме, способствует развитию вредных бактерий у крупного рогатого скота тем, что сильно сокращает количество других микробов. Есть свидетельства, что и у кур возникают такие нежелательные эффекты, которые, вероятно, ведут к вспышкам заболеваний на птицефермах. Следы пестицидов попадают с пищей и в организм человека, их можно обнаружить в человеческой моче. Что это означает для нашего здоровья, можно только гадать или наконец провести соответствующие исследования.

Канадская исследовательница, изучающая кишечных микробов, Эмма Аллен-Верко дополняет список потенциально вредных для бактерий веществ еще парой наших знакомых, которые до сих пор не были изучены: консервирующие вещества, антидепрессанты, медикаменты, воздействующие на выработку желудочной кислоты, некоторые искусственные подсластители, как, например, аспартам, некоторые обезболивающие и противозачаточные таблетки.

Но дело не в том, что то, что мы вольно или невольно употребляем, просто что-то делает с бактериями. Сами бактерии становятся активными и затем преобразовываются в иные субстанции. Например, меламин – исходный материал для искусственных смол и клеящих веществ – ведет к тяжелым повреждениям почек, если он употребляется внутрь с едой или кормом для животных. В 2008 году этот материал приобрел печальную известность, когда выяснилось, что китайский производитель детского питания смешал сухое молоко с меламином, чтобы при проведении химических анализов фальсифицировать высокое содержание белка. А затем заметили, что бактерии клебсиелла преобразовывают меламин в циануровую кислоту, которая вызывает образование камней в почках.

Индивидуальный состав бактерий в животе детей, которые тогда получали «палёное» питание, получил серьезный урон. О таких нежелательных последствиях пойдет речь в следующей главе.