Иммунитет к старению. Как использовать бактерии внутри и снаружи тела для здоровья и долголетия

скачать книгу бесплатно

Откажитесь от антибактериального мыла

Одно из основных положений науки о микробиоме, которое часто упоминается в этой книге, заключается в том, что нам нужно сделать свою жизнь менее стерильной. Между банальной гигиеной и чрезмерной санитарной обработкой существует четкая граница. При уходе за больными или престарелыми людьми принято и даже настоятельно рекомендуется дезинфицировать руки. Диспенсеры с антибактериальными средствами для обработки рук встречаются в приемных отделениях домов престарелых, больницах и поликлиниках, где распространение бактерий может привести к катастрофе среди пациентов, которые страдают от серьезных заболеваний и обладают ослабленным иммунитетом. Каждый день в Соединенных Штатах Америки примерно один из 25 пациентов медицинских учреждений подхватывает как минимум одну инфекцию, пока лечится от совершенно другого заболевания.

Но часто и совершенно необоснованно нас побуждают использовать антимикробные чистящие средства и дезинфицирующие спреи каждый день якобы для предотвращения распространения инфекций. Посетите любое туристическое место или зайдите в ресторан, и вас тут же сурово атакуют антисептиками для рук. По последним сообщениям о безопасности и эффективности антибактериального мыла и средств для рук, собранным Управлением США по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), антисептики не останавливают распространение микробов, как мы привыкли думать. Более того, по заключению FDA, компании больше не могут продавать «антибактериальные» средства для умывания, которые содержат определенные ингредиенты (самыми популярными из которых являются триклозан и триклокарбан), так как производители не могут дать достаточной информации об их эффективности и безопасности при ежедневном использовании в долгосрочной перспективе.

Миф. Антибактериальное мыло необходимо для антисептической обработки рук.

Факт. Для этой цели не нужно использовать антимикробное мыло: обычное мыло и правильная техника мытья рук гораздо лучше помогают удалить микробов.

Постоянное мытье антибактериальным мылом серьезно повреждает микробиоту кожи рук, что в результате вызывает раздражения на коже, различные нарушения и способствует появлению инфекции. По некоторым данным, эти продукты в долгосрочной перспективе приносят больше вреда, чем пользы, как отдельным людям, так и всей популяции, создавая сильные, устойчивые штаммы бактерий.

Спиртосодержащие антисептики для рук убивают большую часть микробов на руках, как хороших, так и плохих. Однако они не в состоянии убить споры Clostridium difficile (C. difficile) – это распространенный патоген, обитающий в медицинских учреждениях, который вызывает сильную диарею и другие осложнения. Чтобы избавиться от спор, нужно всего лишь помыть руки с обычным мылом! Из-за распространения C. difficile доктор обязан осматривать пациентов в перчатках и мыть руки до и после приема. Одного использования перчаток недостаточно, чтобы предотвратить распространение инфекции. Поразительно, но, по данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), медицинские работники моют руки в два раза реже, чем им полагается это делать. Пациенты и близкие должны помогать им и вежливо напоминать о том, что сотрудники медицинских учреждений должны мыть руки и подавать хороший пример другим. Это простое действие лучше всего препятствует распространению болезней и вредных микробов.

Рекомендации по мытью рук от Центра по контролю и профилактике заболеваний США (CDC):

• перед приготовлением и приемом пищи;

• перед тем как трогать глаза, нос и рот;

• перед и после смены бинтов и повязок на ранах;

• после посещения туалета;

• после высмаркивания, откашливания и чихания;

• после соприкосновения с поверхностями в больнице (например, спинка кровати, прикроватный столик, дверные ручки, пульты).

Если у вас нет доступа к мылу и воде или вам приходится пользоваться антисептиком для рук, – например в домах престарелых эта практика обязательна для всего персонала, то ученые рекомендуют выбирать антисептики на основе спирта в концентрации не менее 60 %. Нанесите средство на руки и потрите их друг о друга, стараясь обработать всю поверхность, пока руки не станут сухими. На это уходит примерно 20 секунд. Правило от FDA об использовании антибактериального мыла не распространяется на лечебно-профилактические учреждения, поэтому, находясь там, попросите предоставить вам необходимое средство гигиены.

Око за око

Почему люди, которые постоянно носят контактные линзы, сильно подвержены риску развития глазных инфекций? Скорее всего, дело в хрупком равновесии микробиома глаза и последствий для него после контакта с кожей. Если бактериальные организмы, которые представлены на контактных линзах, вытесняют естественную микробиоту глаз, то они теряют способность эффективно противостоять инфекциям. Бретт провел следующий эксперимент в аспирантуре: он вымыл одну свою линзу в обычном растворе и ферментативном очистителе – так линзы промывали много лет назад – и положил ее под мощный растровый электронный микроскоп. Он ужаснулся тому, что ему пришлось увидеть! Вместо идеально чистой поверхности линзы он увидел плотный покров из микроорганизмов. Это был тот самый момент, тогда Бретт впервые увидел биопленку своими глазами. Само собой, увиденное навсегда отпечаталось в его памяти – особенно явно эта картина проявляется, когда он каждое утро надевает линзы.

Существует прямая связь между инфекциями, связанными с ношением контактных линз, и возрастом человека. Так как с возрастом зрение ухудшается, для коррекции зрения многие переходят на использование контактных линз вместо очков. В это время у микробиома рук и глаз повышаются шансы на обмен бактериями. В ходе эксперимента, в котором приняли участие 20 волонтеров, ученые выяснили, что микробиота глаз людей, носящих контактные линзы, имеет больше сходства с микробиомом рук, чем со стандартной микробиотой глаз. Другими словами, постоянное моргание и выделение слез, в которых содержатся естественные антимикробные вещества, помогают поддерживать микробиоту глаз. Регулярное соприкосновение рук с глазами расшатывает ее тонкий баланс.

Главное, нужно помнить о том, что на влажной оболочке контактных линз обитают микробы, которые создают биопленку. При нормальных условиях поверхность глаза легко справляется с этими патогенами. Однако при наличии травмы, в послеоперационный период, во время болезни и, что характерно, в преклонном возрасте глаза становятся более уязвимыми. Крайне важно мыть руки перед тем, как надевать или снимать контактные линзы, а также тщательно промывать сами линзы и контейнер в специальном растворе для линз (в нем содержатся вещества, которые ингибируют рост микроорганизмов). Не думайте, что вас это не касается, если вы носите линзы от случая к случаю: организмы, которые попадают на линзы с кожи рук, если снять их и не промыть в дезинфицирующем растворе, могут размножаться и долгое время обитать в контейнере.

Ученые наносят антимикробные покрытия на биомедицинские устройства, например на искусственные тазобедренные суставы и другие объекты, которые имплантируют в тело пациента, и добиваются успешных результатов. Логично в будущем начать использовать эти средства для контактных линз. Сегодня в продаже можно найти несколько вариантов противомикробных средств. По результатам испытаний на животных, контактные линзы после антимикробной обработки снижают риск развития глазных инфекций. Но пока не известно, как покрытия такого типа влияют на микробиоту глаз.

Обыкновенный секрет

Проведите пальцем вдоль складок крыльев носа: они стали сальными и жирными, правда? Несмотря на распространенное заблуждение, наличие жира в этой области считается нормальным. Этот жир называется кожным секретом и выделяется из волосяных фолликулов на коже для поддержания влажности и упругости кожи. Если секрет остается внутри волосяного фолликула, то со временем это приводит к размножению C. Acnes, которые вызывают развитие акне. Часто бич подросткового возраста может снова проявиться у женщин в период менопаузы из-за изменений гормонального фона. В 15 и 50 лет причина акне остается одинаковой: гормональные изменения. Когда поднимается уровень тестостерона, сальные железы кожи начинают работать с удвоенной силой и производить слишком много секрета. Но если гормональный фон выравнивается к концу пубертата и проблемы прекращаются, то у женщин в менопаузе положение отягощается замедленной регенерацией клеток и пролонгированным скоплением бактерий C. Acnes. Удручающие признаки акне могут появиться на подбородке, вдоль линии челюсти и иногда в верхней части шеи. В отличие от поверхностных высыпаний у подростков в Т-зоне, эти прыщи по своей неровности больше похожи на кисты – они небольшие и сидят в глубоких слоях кожи. Именно поэтому они обычно более болезненные и трудно поддаются удалению.

К счастью, проблемы с кожей и прыщи исчезают, когда у женщины стабилизируется уровень гормонов после наступления менопаузы. А пока менопауза длится, за кожей нужно заботливо ухаживать: не стоит заливать ее активными средствами, если она не жирнится. Наружное использование пробиотиков, которые поддерживают естественную микробиоту кожи и насыщают ее полезными микроорганизмами, на сегодняшний день является наиболее эффективным средством лечения акне у взрослых женщин. Как показало недавнее исследование, бактерии S. Epidermidis необходимы для контроля за ростом C. Acnes. Янтарная кислота – продукт ферментации жирных кислот штаммом S. Epidermidis – ингибирует рост C. Acnes S. Epidermidis. Ее нельзя найти в свободной продаже в виде пробиотика. Ученые пока еще тестируют янтарную кислоту как органическое пероксидное лечебное средство от акне, которое особенно пригодится людям с аллергией на пероксид бензоила. Другие антимикробные средства, например пероксид бензола для наружного применения и тетрациклин внутрь (пероральный антибиотик), тоже подавляют C. Acnes. В будущем мы ожидаем появления средств нового поколения для лечения акне у взрослых и подростков.

Если жирная кожа может доставить хлопоты в зрелом возрасте, то основные проблемы в старости начинаются как раз от обратного: из-за недостаточного производства кожного секрета. В результате кожу необходимо дополнительно обрабатывать, чтобы у нее появился защитный барьер против патогенов. Сальные железы с возрастом производят все меньше кожного жира. У мужчин постепенный спад производительности желез начинается после 60 лет, а у женщин – уже после 30 лет. Он ведет к появлению сухости и образованию трещин, чаще всего – в самых сухих областях: на коленях и локтях. Сухость может усиливаться из-за дисбиоза (под этим медицинским термином понимают микробный дисбаланс, заключающийся в потере разнообразия микробных сообществ), что приводит к дальнейшим неприятностям с кожей. Чтобы прекратить эту тенденцию и защитить нормальный микробиом, нужно реже мыть тело и принимать ванну только в умеренно теплой воде. Частое купание в горячей воде растворяет естественные масла и жиры на коже, а также нарушает спокойствие полезных микробов и лишает их возможности противостоять патогенам. Как мы вскоре увидим, микробные аппликации с пробиотиком Lactobacillus plantarum для увлажнения и питания сухой кожи демонстрируют многообещающие результаты.

Разглаживание морщин

Как бы вы описали стареющую кожу? Прозрачная, с возрастными пигментными пятнами и морщинами – вот что первое приходит на ум. Хотя именно микробам отведена главная роль при появлении этих печальных признаков, именно с помощью микробов мы можем улучшить внешний вид кожи. Исследователи – приверженцы персонализированной медицины – взяли образец S. Epidermidis у 21 женщины в возрасте 39 лет. Ученые вырастили отдельно каждый образец в лаборатории и разделили участниц на 2 группы, а затем попросили женщин первой группы добавить компоненты в смесь, которую нужно было наносить на кожу лица дважды в неделю перед сном в течение четырех недель. Вторая группа проверяла на себе эффект плацебо. В рамках двойного слепого эксперимента (ни добровольцы, ни исследователи не знали, к какой из двух групп принадлежат участники опыта) выяснилось, что лечение повышает количество липидов кожи, предотвращает чрезмерное испарение влаги и улучшает способность кожи удерживать ее, при этом поддерживая здоровую кислотную среду. Можно говорить о том, что скоро мы сможем культивировать собственных кожных микробов для омоложения кожи сейчас и в будущем. Если это случится, мы сможем сдавать микробов молодой кожи в «биобанк» и пользоваться ими, когда появятся первые признаки сухости и морщины. Любопытный новый подход к персонализированному уходу за кожей!

Найдены подтверждения того, что некоторые пробиотики можно использовать для улучшения внешнего вида кожи. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании приняли участие 110 волонтеров в возрасте от 45 до 59 лет. Им необходимо было съедать 10 млрд Lactobacillus plantarum – безвредный пробиотик – ежедневно в течение двух недель. Исследователи зафиксировали значительное увеличение количества влаги в коже лица и рук. Увлажненная кожа стала выглядеть более упругой, здоровой и с меньшим количеством морщин. Пробиотик успешно сократил глубину морщин, придал коже блеск, повысил эластичность и плотность эпидермиса. Исследователи назвали пробиотик нутрикосметическим агентом за его полезные свойства. Lactobacillus plantarum можно найти во многих биологически активных добавках с пробиотиками и в ферментированной пище, например в квашеной капусте, кимчи, соленьях, соленых маслинах и даже в хлебе на закваске.

Ботокс: от яда к роскоши

Самым необычным и нетрадиционным способом предотвращения морщин является использование смертельного бактериального токсина Clostridium botulinum (Токсин А). Этот штамм обитает глубоко под землей, где нет кислорода. Как вы можете догадаться из названия, эти бактерии производят самый опасный из известных токсинов в мире, который вызывает смертельное пищевое отравление – ботулизм. Эти организмы и их токсины известны как мощное биологическое оружие, потому что даже невероятно малое количество токсина может привести к смерти.

Токсин ботулизма блокирует выброс нейромедиаторов и парализует нервные окончания. Впервые в медицинских целях его использовали в инъекциях в мышцу глаза с очень низкой дозировкой, чтобы лечить косоглазие и неконтролируемые мышечные спазмы лица. Однако известность к нему пришла после того, как ученые открыли его способность уменьшать глубину морщин. Джин и Аластер Карратерсы – супруги-врачи из Канады, офтальмолог и дерматолог. В 1987 году Джин вводила токсин в лицевые мышцы пациентов для устранения непроизвольных сокращений века и спазмов глаз. Однажды пациентка спросила Джин, почему она не делает инъекцию под кожу лба. Доктор ответила ей, что мышцы лба у нее в порядке и не дергаются. На что пациентка заметила, что в прошлый раз после укола в лоб у нее исчезли морщины. Вечером за ужином с мужем-дерматологом Джин вспомнила об этом случае, и они решили попробовать препарат на следующий день на пациенте с выраженными морщинами на лбу. Результаты были просто фантастическими. Так родился ботокс.

Вначале к нему отнеслись с подозрением: идею о внутримышечном введении самого опасного и смертельного яда в мире для косметических целей было не просто принять. Чтобы развеять сомнения, Джин сделала инъекции себе и в шутку говорила, что с тех пор ни разу не хмурилась. После завершения исследований препарат стали применять в Европе, а затем в Северной Америке. Сегодня введение ботокса – косметическая процедура номер один в Америке. В год делают 6 млн инъекций, за которые пациенты выкладывают около 2 млрд долларов. По причине коммерческого успеха это стало основной дерматологической процедурой. Однако не все так хорошо: один из рисков постоянного использования ботокса – обвисание кожи.

Кроме того, мы можем использовать своих микробов для борьбы с основной причиной появления морщин и признаков старения – повреждений кожи, вызванных влиянием солнца. В двойном слепом исследовании при участии 54 добровольцев ученые выяснили, что прием внутрь определенных пробиотиков (Lactobacillus johnsonii) в течение восьми недель уменьшает последствия солнечных ожогов. Забавно, как ученые проводили свои тесты: они освещали одну ягодицу, а вторую использовали как контрольную незагорелую зону. По результатам нескольких исследований пробиотики показывают способность снимать воспалительные процессы (связанные с солнечными ожогами при повреждении кожи). Авторы этих исследований предполагают, что прием пробиотиков внутрь смягчает последствия солнечных ожогов благодаря подавлению воспаления и уменьшению вредного воздействия УФ-лучей. Данные пробиотики изменяют функционирование иммунной системы кожи, что улучшает ее способности противостоять солнечным ожогам и заживлять раны.

Ученые надеются, что биоинженерия микробиоты приведет к появлению эффективных солнцезащитных средств и средств от морщин нового поколения. Исследователи из Гарвардской медицинской школы определили, как цианобактерия – водный и фотосинтезирующий организм, который часто называют сине-зеленой водорослью, – прекрасно защищает себя от УФ-лучей. Бактерия производит УФ-поглощающие молекулы: микоспорин, микоспорин-подобные аминокислоты (MAAs) и сцитонин. Производители косметики уже начали использовать MAAs для изготовления биосредств от солнца и кремов от морщин, например, Helioguard 365 и Helionori. В этих разработках кроется большой биотехнологический и коммерческий потенциал. Сейчас мы лучше понимаем естественные «солнцезащитные» вещества микробов и больше знаем о специфических биологических составляющих, способных поглощать ультрафиолетовое излучение, хотя, вероятно, будет непросто убедить людей обмазываться сине-зелеными водорослями! Ищите биосредства от солнца, которые защищают от преждевременного старения кожи и повреждений: в них содержится экстракт Porphyra umbilicalis (красной водоросли).

Все в голове

Верным признаком старения у мужчин и некоторых женщин является редеющая линия роста волос, а в самых худших случаях – переплюйчик (зачес, с помощью которого прикрывают лысеющую часть головы. – Прим. науч. ред.). Для того чтобы определить, затронула ли эта проблема вашу прическу, достаточно одного невооруженного взгляда, но ученые пошли дальше: они могут определить облысение по образцу микробиома с волосистой части головы. Микробы помогают сохранить роскошные, блестящие волосы на голове даже в старости. Пока мы не располагаем данными о людях, но у мышей, которым давали Lactobacillus reuteri во второй половине жизни, исследователи отметили повышенное выделение кожного секрета, блеск шерсти и (по словам авторов эксперимента) появление «здорового сияния» уже через семь дней после начала приема бактерий. По предварительным данным, этот пробиотик оказывает эффективное действие за счет снятия воспалений путем повышения противовоспалительного цитокина (IL-10). У пожилых самцов мышей на фоне употребления пробиотика шерсть стала густой и глянцевой, а у самок шерстка начала красиво блестеть. Наши пушистые друзья помогли нам узнать нечто важное. Пробиотик Lactobacillus reuteri можно найти во многих коммерческих продуктах для ухода за волосами. Дневная доза бактерий должна быть сравнительно большой: в диапазоне от 1 млрд до 100 млрд единиц (КОЕ – они являются живыми бактериальными клетками). Lactobacillus reuteri, как и большинство пробиотиков, можно принимать с пищей, но нельзя запивать их горячими напитками (иначе бактерии сварятся).

Мы даже можем использовать микробов для лечения перхоти – это нарушение кожного покрова может усугубляться с возрастом по мере ухудшения состояния и ослабления защитной функции кожи. Ученые выяснили, что у людей с перхотью повышена численность дрожжевых грибков Malassezia restricta, Staphylococcus и низкая численность C. Acnes. Грибок Malassezia restricta обитает на волосистой части головы многих взрослых людей, он раздражает кожу головы, из-за чего возникает чрезмерный рост кожных клеток. Лишняя кожа высыхает и отшелушивается – так и появляются видимые белые хлопья. Пока доказательств нет, но ученые предполагают, что перхоть появляется из-за дисбаланса микробиоты волосистой части головы. В ходе двойного слепого плацебо-контролируемого исследования испытуемые со средне и сильно выраженной перхотью принимали внутрь пробиотик Lactobacillus paracasei или плацебо. Из тех, кто пил пробиотик, 72 % почувствовали значительное облегчение симптомов через четыре недели, а в группе плацебо меньше перхоти стало всего у 34 % участников через такое же время. Кроме того, испытуемые отметили и другие положительные стороны действия пробиотиков: уменьшились эритема кожи головы (покраснения и сыпь), зуд, жирность и численность дрожжей Malassezia. Lactobacillus paracasei часто добавляют в состав биологически активных добавок с пробиотиками. Множество сайтов в интернете рекомендуют втирать при перхоти в кожу головы пробиотики, и пока что самой эффективной можно назвать формулу с живыми культурами Lactobacillus paracasei и как минимум 40 млн КОЕ.